Wie effektiv ist EMS Training? (23 Studien)

EMS Training liegt im Trend. Läuft man hier in Berlin durch die Stadt, hat man den Eindruck, es gebe mehr EMS-Studios als klassische Fitnesscenter. Wenngleich sie deutlich kleiner sind, findet man EMS-Angebote gefühlt an jeder Ecke und auch die Nachfrage unter unseren Fitness-Fibel-Athleten nach der Effektivität dieser Art des Trainings steigt. Aus diesem Grund möchten wir anhand der bisher verfügbaren Studien klären, wie effektiv EMS-Training für den Muskelaufbau und andere Parameter ist.

Die Abkürzung EMS steht für “Elektrische Muskelstimulation” oder auch “Elektromyostimulation” und wird bereits seit Jahrzehnten in der Rehabilitationsmedizin und Physiotherapie eingesetzt.

Mit der Gründung kommerzieller EMS-Studio-Ketten in den vergangenen 15 Jahren, wurde die Methode jedoch der breiten Masse zugänglich, sodass die kleinen Studios wie Pilze aus dem Boden sprießen.

Sie versprechen nichts Geringeres als einen erfolgreichen Muskelaufbau und Fettabbau mit EMS mit nur 10-20 Minuten Training, 1-2 Mal pro Woche und das fast von alleine und ganz ohne Gewichte.

Während man für ein klassisches Krafttraining 3-4 mal pro Woche 60-90 Minuten seiner Zeit opfern und seine Muskeln selbst von innen heraus steuern muss, klingt das nach einer willkommenen Abkürzung zur Traumfigur. 

Doch wie effektiv ist EMS wirklich. Kann es das Krafttraining wirklich ersetzen und reicht es aus, um einen maximalen Muskelaufbau und Fettabbau zu erzielen? Diesen Fragen widmen wir uns in diesem Artikel.

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist EMS-Training
2. Funktioniert EMS-Training für den Muskelaufbau?
3. EMS für Reha-Zwecke
4. Führt EMS-Training zu mehr Kraft und Leistung?
5. EMS-Training für den Fettverlust
6. Gefahren durch das EMS-Training
7. Fazit

Was ist EMS-Training

Elektrische Muskelstimulation ist genau das, wonach es klingt. Es wird ein elektrischer Impuls von außen angewandt, um die Muskulatur zur unwillkürlichen Kontraktion zu bringen.

Alle Muskelkontraktionen unseres Körpers, egal, ob bewusst oder unbewusst, werden durch elektrische Impulse gesteuert. 

Vom Herzschlag, über Atmung und Verdauung bis hin zu bewussten Bewegungen, wie Gehen oder das Heben von Objekten. All das erfordert Muskelkontraktionen, welche von unserem Gehirn gesteuert werden. 1

Vereinfacht ausgedrückt, sendet das Gehirn einen elektrischen Impuls über die Nervenleitbahnen an die Muskelzellen. Dieser elektrische Stimulus wird dann in einen chemischen Reiz umgewandelt, welcher daraufhin die Muskeln kontrahieren lässt. 1

Die Motorneuronen führen dabei zu den Muskeln hin, um das Signal der Muskelkontraktion auszulösen. Die Sinnesnerven führen dagegen zum Gehirn zurück, um äußere Eindrücke, wie Temperatur-, Schmerz- oder Berührungsreize an das Gehirn weiterzuleiten.

Bei der Elektrischen Muskelstimulation wird dieser elektrische Reiz nicht durch das Gehirn gesteuert, sondern durch Elektroden von außen appliziert, welche daraufhin kontrahiert. 2

Beim klassischen Krafttraining wird die Muskulatur durch Willenskraft entgegen eines Widerstandes kontrahiert. Dieser Widerstand stellt das bewegte Gewicht dar. Es erfolgt also eine dynamische Kontraktion mit Auf- und Abwärtsbewegung.

Im Gegensatz dazu werden beim EMS Training zwei Muskelgruppen aktiviert, die Gegenspieler darstellen. Daher stellen die Muskeln gegenseitig den Widerstand dar, weshalb es zu einer isometrischen Kontraktion, ohne dynamische Bewegung kommt.

In manchen Arten des EMS-Trainings wird zusätzlich dazu versucht, eine bewusst, also durch Willenskraft gesteuerte Bewegung auszuführen, allerdings ohne zusätzliches Gewicht.

Wie effektiv ist EMS-Training für den Muskelaufbau?

Klassisches Krafttraining führt - vereinfacht ausgedrückt - deshalb zu einem Muskelaufbau, weil die Skelettmuskulatur dabei immer und immer wieder entgegen eines Widerstandes kontrahiert wird und sich somit der Belastung anpasst.

Auch beim EMS-Training werden Muskeln kontrahiert. Oberflächlich betrachtet sollte das doch auch zu einem Muskelaufbau führen, oder etwa nicht?

Nun, bisher haben zahlreiche Studien versucht, genau das zu untersuchen. Allerdings konnten aktuelle Studienreviews bisher nicht eindeutig belegen, dass EMS-Training den Muskelaufbau steigert. 3 4

Wenn wir etwas tiefer in die Physiologie gehen, überraschen diese Ergebnisse weniger als zuvor angenommen.

Aktuelle Studienreviews, welche alle bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Training für den optimalen Muskelaufbau zusammengefasst haben, kamen zu dem Ergebnis, dass die mechanische Spannung den wichtigsten Parameter für den Muskelaufbau darstellt. 5

Die mechanische Spannung wird beeinflusst durch die bewegte Last, das Trainingsvolumen, die Time under Tension, die Trainingsfrequenz sowie den Abstand bis zum Eintritt des Muskelversagens. 6

Solange die Anstrengung im Training hoch ist, das heißt, solange wir nah genug bis an das Muskelversagen heran trainieren, scheint das Trainingsvolumen den mit Abstand größten Einfluss auf den Muskelaufbau zu entfalten. 6  

Was wir also unbedingt für einen optimalen Muskelaufbau brauchen, sind folgende Parameter: 6 7 8 9

• Training innerhalb eines Wiederholungsbereiches von ca. 5 bis 30 
• Abstand von weniger als 5 Wiederholungen zum Muskelversagen 
• Trainingsvolumen von ca. 10-20 Arbeitssätzen pro Muskelgruppe pro Woche 
• Trainingsfrequenz von 1 bis 3 Einheiten je Muskelgruppe pro Woche, abhängig vom Gesamtvolumen 
• Satzpausen von mindestens 2 Minuten bei Grundübungen und mindestens 60-90 Sekunden bei Isolationsübungen 

Weiterhin deuten aktuelle Studien darauf hin, dass innerhalb des gesamten Bewegungsradius einer Übung, besonders die ersten Zentimeter von der gedehnten Position aus, den größten Einfluss auf den Muskelaufbau besitzen. 10

Wenn wir diese Punkte jetzt mit einem klassischen EMS-Training vergleichen, fällt auf, dass die Belastung eine völlig andere ist und im Kontext dieser Parameter kaum mit klassischem Krafttraining vergleichbar ist.

Beim EMS-Training werden klassischerweise keine Wiederholungen, sondern isometrische Kontraktionen ausgeführt. 

Das bedeutet, wir können den Wiederholungsbereich und das daraus resultierende Trainingsvolumen, die bewegte Last sowie den Abstand bis zum Eintritt des Muskelversagens gar nicht messen.

Auch erreichen wir dabei die gedehnte Position der Muskulatur unter Last zu keinem Zeitpunkt. Lass mich noch einmal wiederholen, was ich weiter oben geschrieben habe: 

Die mechanische Spannung stellt den wichtigsten Parameter für den Muskelaufbau dar und wird maßgeblich durch die bewegte Last, das Trainingsvolumen, die Time under Tension, die Trainingsfrequenz sowie den Abstand bis zum Eintritt des Muskelversagens beeinflusst.

Damit bleibt uns beim EMS-Training nur die Time under Tension, sprich die Zeit, die der Muskel unter Spannung ist, übrig, um die mechanische Last zu beeinflussen.

Sie ist allerdings nur ein Baustein von vielen und außerdem deutlich unwichtiger als die bewegte Last, das Volumen und der Abstand bis zum Eintritt des Muskelversagens. 

Deshalb ist die Time under Tension allein nicht ausreichend, um einen Muskelaufbau zu erreichen, der mit dem klassischen Krafttraining vergleichbar ist.

EMS für Reha-Zwecke

Bisher haben wir uns ausschließlich mit den Auswirkungen des EMS-Trainings auf den Muskelaufbau im Vergleich mit traditionellen Krafttraining betrachtet. 

In der Therapie kommt die Methode jedoch schon lange zum Einsatz, um den Abbau von Muskelmasse bei Patienten und älteren Menschen zu reduzieren. 

Und hier spielt das EMS-Training tatsächlich seine Stärken aus. Das Gute beim EMS-Training ist nämlich, dass es auch punktuell bei stillgelegten Muskeln angewendet werden kann.

Viele Verletzungen erfordern eine Stilllegung von Körperteilen, um den Heilungsprozess zu unterstützen. Das Problem dabei ist jedoch, dass die Muskulatur durch mangelnde Bewegung mit der Zeit abgebaut wird und deshalb eine anschließende Phase der “Reha” erforderlich ist.

Durch den frühzeitigen und vor allem korrekten Einsatz von EMS-Elektroden kann die stillgelegte Muskulatur jedoch bereits deutlich früher wieder gereizt werden und EMS so effektiv zur Rehabilitation eingesetzt werden. 11 12

Führt EMS-Training zu mehr Kraft und Leistung?

Das Interessante an den Studienreviews, welche festgestellt haben, dass die Gesamtheit der verfügbaren Daten bisher nicht darauf hindeuten, dass EMS-Training den Muskelaufbau optimal steigert, eine signifikante Kraftsteigerung beobachtet haben. 13 14

Du fragst Dich jetzt sicherlich, wie das sein kann. Kraftaufbau ohne Muskelaufbau? Passt das zusammen? Ja, absolut!

Zwar korrelieren Kraft und Muskelmasse ab einem gewissen Punkt durchaus miteinander, doch insbesondere bei zuvor untrainierten Menschen nicht vollständig.

Durch die zunehmende Ansteuerung der Muskulatur über die Motorneuronen, Du erinnerst Dich sicherlich an meine Grafik oben, lernt das Nervensystem zunächst immer mehr Muskelfasern gleichzeitig zu rekrutieren. Wir bezeichnen das als “motorisches Lernen”.

Studien haben gezeigt, dass EMS-Training durch die elektrische Stimulation der Muskelzellen von außen dafür sorgt, dass mehr Muskelfasern gleichzeitig aktiviert werden können und es so aufgrund der verbesserten neuromuskulären Koordination zum Kraftaufbau kommt. 11

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Je mehr Kraft und neuromuskulären Koordination ein Athlet bereits durch konventionelles Krafttraining aufgebaut hat, desto geringer ist natürlich der Effekt. 

Allerdings deuten weitere Studien darauf hin, dass EMS-Training, zusätzlich zum herkömmlichen Training, die Performance von Leistungssportlern durch die Verbesserung der neuromuskulären Koordination steigern könnte.  

Beispielsweise konnten Basketballer durch zusätzliches EMS-Training die Sprungkraft verbessern oder Eishockeyspieler ihre Sprints. 15 16

Ein Studienreview aus 89 Untersuchungen an trainierten Sportlern verschiedener Disziplinen kam zu dem Schluss, dass EMS-Training über 3-6 Wochen, in Kombination mit dem herkömmlichen Training, zu einer signifikanten Steigerung der Leistung in folgenden Parametern führen kann: 2

• Maximalkraft
• Schnellkraft
• Sprunghöhe
• Sprintzeit

Allerdings wurde in diesem Studienreview kein gesteigerter Muskelaufbau berichtet. 2

EMS-Training für den Fettverlust

Wenn sich EMS schon nicht so wirklich gut für den Muskelaufbau eignet, wie sieht es dann mit dem Fettverlust aus? Immerhin werden Bauchweg-Gürtel mit EMS-Elektroden seit Jahrzehnten als Mittel gegen Bauchfett angepriesen.

Nun, dass man durch das bloße Training der Bauchmuskeln nicht zwangsweise auch Bauchfett verliert, habe ich bereits in meinem Artikel “Bauchfett verlieren: so geht’s!” ausführlich dargestellt.

Doch da bekanntlich die Kalorienbilanz der alles entscheidende Faktor für den Fettverlust ist und wir beim EMS-Training sicherlich einiges an Energie verbrauchen, stellt sich die Frage: Wie viel Kalorien verbrennt EMS-Training?

Zwar gibt es einige Studien, die den Kalorienverbrauch beim EMS-Training gemessen haben, doch weisen die meisten von ihnen methodische Fehler und Schwächen auf oder haben das EMS-Training nicht mit klassischem Krafttraining verglichen.

Eine Untersuchung aus dem Jahre 2012 hat es jedoch recht gut darstellen können. In ihr wurden 19 junge Männer mit moderater Trainingserfahrung untersucht. 17

Dabei ließ man sie einmal für 16 Minuten ein klassisches Krafttraining abhalten und einmal ein 16-minütiges Ganzkörper-EMS-Training bei einer Frequenz von 85 Hz, was einer sehr hohen Intensität entspricht. 17

In beiden Situationen wurden je 5 Übungen á 2 Sätze mit je 8 Wiederholungen ausgeführt. Dabei dauerte jede Wiederholungen 4 Sekunden, gefolgt von 4 Sekunden Pause, allerdings ohne Pause zwischen den Sätzen.

Während die Probanden im Durchschnitt 352 kcal in nur 16 Minuten klassischem Krafttraining verbrauchten, erhöhte sich der Wert auf durchschnittlich 412 kcal, wenn das Krafttraining mit EMS kombiniert wurde. 17

Dieser Unterschied erreichte eine deutliche statistische Signifikanz und das ist auch nicht verwunderlich. Immerhin werden bei einem Ganzkörper-EMS-Training deutlich mehr Muskeln auf einmal kontrahiert, da Spieler und Gegenspieler gleichzeitig stimuliert werden.

Allerdings sind auch diese Ergebnisse kaum in die Praxis zu übertragbar, denn das Krafttrainings-Protokoll ohne EMS entspricht nicht dem klassischen Krafttraining, wie wir es in der Praxis wiederfinden und wie es optimal wäre. 

Schließlich dauert ein klassisches Krafttraining deutlich länger als 16 Minuten, umfasst ein größeres Volumen als nur 10 Sätze je 8 Wiederholungen und beinhaltet Satzpausen, um in jedem Satz mehr Last bewegen zu können.

Was wir also aus dieser Studie ablesen können, ist, dass ein EMS-Training in kurzer Zeit relativ viele Kalorien verbraucht. Allerdings ist der Kalorienverbrauch in einem optimalen Krafttraining für den Muskelaufbau auf die gesamte Dauer wahrscheinlich vergleichbar.

Gefahren durch das EMS-Training

Aktuelle Studien berichten aber nicht nur über die positiven Effekte von EMS-Training, sondern auch über einige Nebenwirkungen. Denn es gibt einen guten Grund, weshalb Ganzkörper-EMS-Training nur 2-mal pro Woche mit nur 10-20 Minuten Dauer durchgeführt wird.

Gleich 3 aktuelle Studienreviews aus dem Jahre 2019 berichten über einen exzessiven Anstieg des Creatin-Kinase-Spiegels als ernstzunehmende Nebenwirkung des EMS-Trainings. 18 19 20

Zum Verständnis sei gesagt, dass das Enzym Creatin-Kinase besonders dann frei wird, wenn Muskelzellen geschädigt werden. 21

Deshalb lässt auch herkömmliches Krafttraining den Wert abhängig vom Trainingsstatus, dem Trainingspensum und der Trainingsintensität ansteigen, was völlig normal ist und von einem gesunden Menschen gut verkraftet werden kann. 21

Da es beim EMS-Training jedoch zu einer Stimulierung der Muskeln durch einen äußerlichen elektrischen Impuls kommt und nicht durch das Gehirn selbst gesteuert, können auch die Muskelkontraktionen deutlich länger und härter stattfinden.

Besonders bei untrainierten Menschen kann dies schnell ein Ausmaß annehmen, bei dem es zu einer übermäßigen Schädigung der Muskelzellen und damit zu einem exzessiven Anstieg des Creatin-Kinase-Spiegels kommt. 18 19 20

Da die dabei entstehenden Abfallprodukte über die Nieren ausgeschieden werden müssen, konnte sogar ein erhöhtes Risiko für ein akutes Nierenversagen bei intensivem Ganzkörper-EMS-Training bis hin zur Rhabdomyolyse festgestellt werden. 22

Als Rhabdomyolyse bezeichnet man den regelrechten Zerfall der Muskelfasern und stellt eine ernstzunehmende Bedrohung für die Gesundheit dar. Von den negativen Konsequenzen für den Muskelaufbau ganz zu schweigen. 23

Besonders bei zuvor untrainierten Personen sollte ein Ganzkörper-EMS-Training daher mit großer Vorsicht und wohldosiert angewendet sowie durch ärztliche Aufsicht begleitet werden. 22

Dieser Faktor begrenzt dann wiederum natürlich weiterhin das absolvierbare Trainingsvolumen sowie die Trainingsintensität und damit wiederum die mechanische Last, welche für den Muskelaufbau so wichtig ist.

Fazit

Kommen wir zu unserem abschließenden Fazit über EMS-Training

• EMS steht für “Elektrische Muskelstimulation”
• Dabei kommt es durch äußerliche elektrische Impulse zu einer unwillkürlichen Muskelkontraktion
• Somit können deutlich mehr Muskelfasern aktiviert werden als bei einem klassischen Training durch die Steuerung über das Nervensystem
• In der Medizin und Physiotherapie wird die Methode schon seit Jahrzehnten erfolgreich angewandt
• Studien zeigen jedoch keinen Vorteil vom EMS für den Muskelaufbau, da viele der wichtigen Faktoren durch EMS nicht kontrolliert werden können
• Im Vergleich zu herkömmlichen Training verbraucht EMS mehr Kalorien in kurzer Zeit
• Da ein EMS-Training jedoch extrem kurz und das Volumen gering ist, ist der Gesamtverbrauch am Ende nicht höher als beim klassischen Krafttraining
• Durch die gesteigerte neuromuskuläre Koordination zeigte sich jedoch eine gesteigerte Leistung bei Athleten verschiedener Sportarten
• Allerdings sollte Ganzkörper-EMS-Training besonders bei Unerfahrenen vorsichtig dosiert werden, da ansonsten die Gefahr von übermäßigen Muskelschäden und sogar Nierenversagen steigt

Unterm Strich kann man sagen, dass EMS damit keine sinnvolle Alternative zum klassischen Krafttraining darstellt. Allerdings kann es zusätzlich dazu eingesetzt werden, um die Leistung geringfügig zu steigern.

Dafür muss es aber sehr vorsichtig dosiert werden, da es ansonsten durch erhöhte Muskelschädigungen die Regeneration vom progressiven Krafttraining beeinträchtigt.

Wie stehst Du zu EMS-Training? Hast Du vielleicht selbst Erfahrungen damit? Lass es mich unbedingt in den Kommentaren wissen.

Nachweise

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2. Filipovic, Andre, et al. "Electromyostimulation—a systematic review of the effects of different electromyostimulation methods on selected strength parameters in trained and elite athletes." The Journal of Strength & Conditioning Research 26.9 (2012): 2600-2614.
3. Rahmati, Masoud, Julien Gondin, and Fatemeh Malakoutinia. "Effects of Neuromuscular Electrical Stimulation on Quadriceps Muscle Strength and Mass in Healthy Young and Older Adults: A Scoping Review." Physical Therapy 101.9 (2021): pzab144.
4. Wakahara, Taku, and Ayumu Shiraogawa. "Effects of neuromuscular electrical stimulation training on muscle size in collegiate track and field athletes." PloS one 14.11 (2019): e0224881.
5. Wackerhage, Henning, et al. „Stimuli and sensors that initiate skeletal muscle hypertrophy following resistance exercise.“ Journal of Applied Physiology 126.1 (2019): 30-43.
6. Baz-Valle, Eneko, et al. "A Systematic Review of the Effects of Different Resistance Training Volumes on Muscle Hypertrophy." Journal of Human Kinetics 81.1 (2022): 199-210.
7. Schoenfeld, Brad J., et al. "Loading recommendations for muscle strength, hypertrophy, and local endurance: A re-examination of the repetition continuum." Sports 9.2 (2021): 32.
8. Schoenfeld, Brad J., et al. "Effects of low-vs. high-load resistance training on muscle strength and hypertrophy in well-trained men." The Journal of Strength & Conditioning Research 29.10 (2015): 2954-2963.
9. Schoenfeld, Brad, et al. "Resistance training recommendations to maximize muscle hypertrophy in an athletic population: Position stand of the IUSCA." International Journal of Strength and Conditioning 1.1 (2021).
10. Pedrosa, Gustavo F., et al. "Partial range of motion training elicits favorable improvements in muscular adaptations when carried out at long muscle lengths." European Journal of Sport Science (2021): 1-11.
11. Bezerra, Pedro, et al. "Effects of unilateral electromyostimulation superimposed on voluntary training on strength and cross‐sectional area." Muscle & Nerve: Official Journal of the American Association of Electrodiagnostic Medicine 40.3 (2009): 430-437.
12. Paillard, Thierry. "Combined application of neuromuscular electrical stimulation and voluntary muscular contractions." Sports medicine 38.2 (2008): 161-177.
13. Rahmati, Masoud, Julien Gondin, and Fatemeh Malakoutinia. "Effects of Neuromuscular Electrical Stimulation on Quadriceps Muscle Strength and Mass in Healthy Young and Older Adults: A Scoping Review." Physical Therapy 101.9 (2021): pzab144.
14. Wirtz, Nicolas, et al. "Effects of whole-body electromyostimulation on strength-, sprint-, and jump performance in moderately trained young adults: a mini-meta-analysis of five homogenous RCTs of our work group." Frontiers in physiology 10 (2019): 1336.
15. Maffiuletti, N. A., et al. "The effects of electromyostimulation training and basketball practice on muscle strength and jumping ability." International journal of sports medicine 21.06 (2000): 437-443.
16. Brocherie, Franck, et al. "Electrostimulation training effects on the physical performance of ice hockey players." Med Sci Sports Exerc 37.3 (2005): 455-460.
17. Kemmler, Wolfgang, et al. "Effect of whole-body electromyostimulation on energy expenditure during exercise." The Journal of Strength & Conditioning Research 26.1 (2012): 240-245.
18. Stöllberger, Claudia, and Josef Finsterer. "Side effects of whole-body electro-myo-stimulation." Wiener Medizinische Wochenschrift 169.7 (2019): 173-180.
19. Stöllberger, Claudia, and Josef Finsterer. "Side effects of and contraindications for whole-body electro-myo-stimulation: a viewpoint." BMJ Open Sport & Exercise Medicine 5.1 (2019): e000619
20. Teschler, Marc, and Frank C. Mooren. "(Whole-body) electromyostimulation, muscle damage, and immune system: a mini review." Frontiers in Physiology (2019): 1461.
21. Koch, A. J., R. Pereira, and M. Machado. "The creatine kinase response to resistance exercise." J Musculoskelet Neuronal Interact 14.1 (2014): 68-77.
22. Keicher, Christian, et al. "Psychological Effects of Whole-body Electromyostimulation Training: a Controlled Pilot Study in Healthy Volunteers." Sports Medicine-Open 7.1 (2021): 1-9.
23. Stanley M, Chippa V, Aeddula NR, et al. Rhabdomyolysis. [Updated 2022 Jan 24]. In: StatPearls [Internet].

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