Jedes Jahr ereignen sich in Deutschland zwischen 1000 und 1500 Nervus Plexus Läsionen. Diese werden v.a. durch Motorradunfälle verursachte Traumata hervorgerufen. Die Auswirkungen sind oft schwerwiegend und reichen von Funktionsausfällen mehrerer Gelenke und sensiblen und motorischen Störungen bis hin zu vollständigen Lähmungen der betroffenen oberen Extremität. Die Therapie und Rehabilitation gestaltet sich langwierig und komplex. Zudem fehlt es sowohl seitens operativer als auch konservativer Therapien an einheitlichen Behandlungskonzepten. Darüber hinaus zeigt sich die Verlaufsbeobachtung nach erfolgter Intervention im klinischen und rehabilitativen Alltag sehr defizitär. In der vorliegenden Studie wird die Auswirkung einer Muskel-Sehnen-Transplantation bei einer Nervus Plexus Läsion untersucht und hinterfragt, inwieweit eine solche Transplantation die neuromuskuläre Ansteuerung des M. biceps brachii verbessert. Der Untersuchung dienen zwei Personen mit einer Nervus Plexus Läsion als Probandengut. Die eine Person wurde präoperativ, ohne sekundäre Ersatzoperation, die andere postoperativ, nach einem freien funktionellen Muskeltransfer des M. gracilis dexter als M. biceps-Ersatz untersucht. Als Untersuchungsverfahren wählte der Autor die Elektromyographie mittels Oberflächenelektroden. Die Messungen erfolgten standardisiert unter weitestgehender Einhaltung der Richtlinien der SENIAM group. Die ermittelten Werte wurden unter Betrachtung der Parameter maximale Amplitude, Integral, Root Mean Square und mittlere Amplitude verglichen. Zudem erfolgte eine Überprüfung auf Normalverteilung, Signifikanz und Reliabilität. Der Fokus der Studie liegt auf dem Vergleich von gesunder und betroffener Armseite - sowohl innerhalb als auch zwischen den Probanden.

Textprobe: Kapitel 2.2, Elektromyographie: 2.2.1, Definition: Die Elektromyographie ermöglicht den Vorgang der elektrischen Muskelerregung durch Aktionspotentiale zu messen (PIPER, 1912). Die Erregung wird in Form von myoelektrischen Signalen durch die physiologische Zustandsvariation der Muskelfasermembran generiert und durch Nadel- oder Oberflächenelektroden erfasst (FREIWALD et al., 2007 KONRAD, 2005 MERLETTI & PARKER, 2004). Bei der EMG - Messung mit Oberflächenelektroden, der sog. SEMG (Surface Electromyographie), wird ein Summenpotential bzw. ein Interferenzsignal abgeleitet. Ein Summenpotential bezeichnet die Überlagerung aller Aktionspotentiale der motorischen Einheiten (KONRAD, 2005). Ebenso sind tiefer gelegene Muskeln nur bedingt untersuchbar und benachbarte Muskeln können jederzeit die Messung durch Interferenzen (Cross Talk) stören. Letztendlich gehen hohe Frequenzen verloren, da diese durch das umgebende Gewebe abgeschwächt werden und die Elektroden an der Hautoberfläche nicht erreichen. Durch die geringe räumliche Auflösung eignet sich die SEMG somit nicht für die Untersuchung von Aktivitäten einzelner motorischer Einheiten (LUDIN 1997). Dazu müsste man Nadel- oder Fadenelektroden verwenden (FREIWALD et al., 2007). Die SEMG - Messung erfolgt als Einzelelektrodenableitung (Ableitung des Summenaktionspotentials eines Muskels bzw. Muskelanteile), Polygraphie (Ableitung der Summenaktionspotentiale mehrerer Muskel bzw. Muskelanteile) oder Mapping (Untersuchung der topographischen Verteilung des Summenaktionspotentialfeldes über einem Muskel). Die Einzelelektrodenableitung findet zu ca. 90 % (FRERIKS & HERMENS, 1997) in Form einer bipolaren Ableitung statt. Bei dieser verwendet man zwei Elektroden und eine Referenzelektrode. Diese Art von Messung erweist sich gegenüber Störungen als sehr robust und erlaubt einen globalen Überblick über die Muskulatur. Genauso werden Aktionspotentiale aus tieferer Schicht gedämpft (FREIWALD et al., 2007 Olivier, 2005). Eine Sonderstellung in der Elektromyographie hat die Elektroneurographie (ENG). Sie dient der Untersuchung der Nervenleitung durch elektrische Reizung (HODES et. al., 1948). Somit lässt sich u.a. die Nervenleitgeschwindigkeit bestimmen (FIALKA - MOSER, 2005). 2.2.2, Natur von SEMG - Signalen: Ein SEMG - Signal ist stochastischer Natur. Das heißt, es kann kein zweites Mal exakt reproduziert werden (vgl.: KOMI, 1970). Die Ursachen sind hierbei v.a. die sich ständig ändernde Anzahl, Entfernung und somit Konstellation aktivierter motorischen Einheiten sowie deren Entladungsverhalten (FREIWALD et al., 2007 KONRAD, 2005). Ausschlaggebend dafür ist die Rekrutierung und Frequentierung der motorischen Einheiten. Generell stellen sie den Hauptmechanismus für die Dosierung des Kontraktionsprozesses und somit den Kraft - Output dar. Steigt die Frequenz oder Rekrutierung an, erhöht sich das Summenpotential. Zusätzlich kommt dem koordinativen Zusammenspiel von Agonisten, Antagonisten und Synergisten eine wichtige Bedeutung zu (KONRAD 2005). Durch die Verwendung von verschiedenen Glättungsalgorithmen oder durch die Auswahl geeigneter Amplitudenparametern ist es möglich, die Reproduzierbarkeit zu verbessern. Diese Bearbeitungsmöglichkeiten werden unter Punkt 3.4. dargestellt. Im unbearbeiteten und ungefilterten Zustand wird ein bipolares SEMG - Signal auch als Roh - SEMG bezeichnet. Dies kann laut KONRAD (2005) bei Spitzenathleten einen Ausschlag von bis zu 5000 µV erwirken. Der Frequenzgehalt liegt zwischen 5 und 500 Hz. Roh - SEMG - Signale sind dadurch gekennzeichnet, dass sie unbearbeitet immer wieder die Nulllinie durchlaufen, die Grundlinie selbst jedoch bleibt stabil. Ist keine neuromuskuläre Aktivität messbar, da der abgeleitete Muskel keine (Halte-) Arbeit leisten muss, kann es trotz allem zu einem sehr geringen Grundlinienrauschen kommen. Im Idealfall liegt dieses bei etwa 1 - 2 µV. Ist das Rauschen erhöht und liegt über 5 µV, kann die Ursache u.a. in einer der folgenden genannten Einflussfaktoren auf das SEMG - Signal liegen. Eine erhöhte Nulllinienaktivität darf nicht als ein gesteigerter Muskeltonus interpretiert werden. (FREIWALD et al., 2007, KONRAD, 2005). 2.2.3, Einflussfaktoren auf das SEMG - Signal: Folgende Faktoren haben aufgrund der sensitiven Signalnatur hauptsächlichen Einfluss auf das SEMG - Signal und variieren meist mit den Untersuchungsbedingungen (vgl.: DE LUCA & MERLETTI, 1988 FARINA et al., 2004 FARINA et al., 2002 FARINA & RAINOLDI, 1999 FREIWALD et al., 2007 HOGREL et al., 1998 HOGREL, 2005 KONRAD, 2005 MESSI et al., 2009 PFEIFER et al., 2003 VIGREUX et al., 1979): (1) Elektroden und Verstärker, (2) Physiologische Eigenschaften, (3) Cross Talk, (4) Distanz (-änderung) zwischen Elektrode und Muskulatur sowie Elektrodenpositionierung und (5) externe Störfaktoren. Eine detailierte Übersicht der elektrotechnischen Zusammenhänge inklusive mathematischer Formeln findet sich in WINTER (2005). (1) Elektroden und Verstärker: Mangelnde Qualität oder Defekte der Elektroden bzw. des Verstärkers können die SEMG - Erfassung beeinflussen. Ebenso sind Größe, Form, Material der Elektrodenableitung und Volumenleiter sowie die Elektrodenkonfiguration von Bedeutung. (2) Physiologische Eigenschaften: Die elektrische Volumenleitfähigkeit des Körpergewebes ist von vielen physiologischen Eigenschaften abhängig: von der Verteilung und Anzahl der motorischen Einheiten in der Muskulatur, der Synchronisation, Frequentierung, und Rekrutierung der motorischen Einheiten, sowie der Verteilung, Anzahl, Länge, Leitgeschwindigkeit, Durchblutung, Typ und Durchmesser der Muskelfasern. Weiterhin beeinflussen Typ, Dicke, Temperatur, Feuchtigkeit und physiologische Änderungen (z.B. Entzündungen, Ödeme) des Körpergewebes das Roh - EMG. Dies betrifft v.a. Muskulatur, Fettgewebe und Haut. Zudem ist der momentane Zustand der Muskulatur, wie Ermüdungsgrad, Kontraktionsintensität und -art, von Bedeutung. Die Bedingungen variieren zwischen Individuen sowie bei unterschiedlichen Ableitstellen innerhalb eines Individuums. Zusätzlich können Verletzungen, Operationen oder degenerative Gelenkerkrankungen zu einer Abnahme der Rekrutierung der betroffenen Muskulatur führen. (3) Cross Talk: Bei dicht beieinander liegenden Muskeln kann es bei einer SEMG - Messung zum Übersprechen, dem sog. Cross Talk, kommen. Dabei streuen benachbarte Muskeln in die Messung ein und produzieren auf diese Weise einen signifikanten Anteil des SEMG - Signals. Der Herzmuskel streut bei Messungen am oberen Rumpf oder der Schulter in Form von EKG - Zacken in die Messung ein. Diese können allerdings leicht erkannt werden und durch entsprechenden Bearbeitungsroutinen und Filter eliminiert werden. (4) Distanz (-änderung) zwischen Elektrode und Muskulatur sowie Elektrodenpositionierung: Je größer der Abstand zwischen Elektrode und elektrischer Quelle, desto schwächer das Signal. Die Haut und das Bindegewebe zwischen Elektrode und Muskelfaser haben einen Tiefpass - Filtereffekt auf das Signal. Zusätzlich modifizieren Distanzänderungen bei dynamischen Bewegungen durch die Eigenbewegung des Muskels die SEMG - Signalamplitude. Die exakte Elektrodenpositionierung hat ebenfalls einen großen Einfluss auf die gemessenen Werte. (5) Externe Störfaktoren (Artefakte): Die meisten elektrischen Störspannungen kommen von schlecht oder gar nicht geerdeten externen Geräten. Sie machen sich durch ein 50 - Hz - Netzbrummen bemerkbar. Außerdem beeinflussen laut FREIWALD et al. (2007) z.B. elektrische Felder von Neonröhren oder Kabelrollen das Grundlinienrauschen. Ebenso können durch Volumenänderungen zwischen Muskeln und Elektroden, lokale Drücke oder Kabelbewegungen, sog. Nulllinien-Shifts, entstehen. Darunter versteht man SEMG - Ausschläge, die binnen Millisekunden wieder zur Nulllinie zurückfallen und dort konstant verbleiben.

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• Unfall

• Nervus Plexus brachialis

Quirin Zieglmeier, Jahrgang 1987, absolvierte 2006 - 2009 sein Studium in Prävention-, Rehabilitation-, und Fitnesssport in Chemnitz. Während dieser Zeit war er u.a. in der Professur für Sportmedizin tätig. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Studiums begann er sein Masterstudium im Fach Sportmanagement an der Universität Leipzig.