Muskuläre Trainingsanpassungen mit Quantensensoren messen

Bisher war es zur Messung von Muskelaktivität – etwa mittels Elektromyographie (EMG) – mindestens notwendig, auf der Haut Elektroden anzubringen. Neben dem hohen Aufwand kann sich dies auch nachteilig auf die Bewegungsfreiheit auswirken und so Ergebnisse verfälschen. Deutsche Forscher haben nun ein auf Quantensensoren beruhendes System entwickelt, mit dem sich Muskelaktivität kontaktlos und hochpräzise erfassen lässt (1). Die sogenannte Magnetmyographie (MMG) bedient sich dabei der durch Muskelbewegung entstehenden Magnetfelder. Das Verfahren kommt vollständig ohne Patches, Klemmen oder Kabel aus und nutzt stattdessen knapp oberhalb der Extremität platzierte optisch gepumpte Magnetometer (OPM). Diese Sensoren zeichnen Veränderungen der neuromuskulären Aktivität oberhalb der Haut auf und können z. B. die Muskelfaserleitgeschwindigkeit (Muscle Fiber Conduction Velocity/MFCV) messen. Weil besser trainierte Muskeln Signale schneller entlang ihrer Fasern leiten als untrainierte, eignet sich die MFCV hervorragend als Messwert z. B. zur Verfolgung muskulärer Trainingsanpassungen.

Für ihre Studie wurden sechs gesunde, aber sportlich inaktive Probanden (medianes Alter: 23,5 Jahre) rekrutiert, die 30 Tage lang zweimal wöchentlich unter Anleitung ihren rechten Bizeps brachii dynamisch trainierten; sechs weitere, nicht trainierende Personen dienten als Kontrollgruppe. Im Vergleich der initialen und postinterventionellen 3D-Visualisierung zeigte sich die linear mit dem Kraftzugewinn steigende MFCV per OPM-MMG ähnlich gut wie mit der üblichen Elektromyographie.

Das Studienteam um Erstautor Lukas Baier sieht in der kontaktlosen Technik mittels Magnetmyographie ein bemerkenswertes sportmedizinisches und diagnostisches Potenzial. Nicht nur während laufender muskuloskelettaler Rehabilitationsmaßnahmen, sondern auch im Training könnte die regelmäßige MFCV-Erhebung Aufschluss darüber geben, ob ein Übungsregime die erwünschten Erfolge erzielt. Für den flächendeckenden Einsatz müssen jedoch noch einige praktische und technische Herausforderungen gelöst werden.

■ Kura L