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Neues Gerät gibt Aufschluss über Muskelfunktion und Sturzrisiko

27.10.2005


Bei etlichen Krankheiten besteht eine erhöhte Gefahr zu stürzen und sich dabei Knochen zu brechen. Erstmals gibt es nun ein Gerät, mit dem sich das Sturzrisiko ermitteln lässt. Entwickelt wurde es von Peter Schneider, der an der Uni Würzburg als Medizinprofessor tätig ist. Seine Erfindung kann nicht nur in Reha und Medizin eingesetzt werden - sie hilft auch beim Fitness-Training.



Es können direkte Störungen des Gleichgewichtsorgans im Innenohr sein, die einen Menschen zu Fall bringen. Allerdings schaffen das auch andere Erkrankungen, etwa die Muskeldystrophie. Bizeps & Co. werden dann nicht mehr ausreichend von den Nerven stimuliert. Weil sie zu wenig in Aktion versetzt werden, bauen sie mehr und mehr ab. Das gilt auch für Schlaganfall-Patienten, wenn Gehirn und Rückenmark die Muskeln nicht mehr richtig steuern. Auch im Alter schwinden die Kraftpakete in aller Regel dahin.



"Je schlechter die Muskelfunktion, desto höher ist das Risiko für Knochenbrüche", sagt Schneider. Denn Menschen mit einer mangelhaften Muskulatur können einen Sturz nicht schnell genug verhindern oder schlechter abfangen. Die Knochendichte spiele in diesem Zusammenhang eine untergeordnete Rolle: "Nehmen Sie einen 60- und einen 80-Jährigen, bei denen die Knochendichte identisch ist. Trotzdem hat der Ältere ein zehnfach höheres Bruchrisiko", so der Professor. Diese Erkenntnis stammt aus großen epidemiologischen Studien, die er im Laufe seiner 20-jährigen Tätigkeit an der Klinik für Nuklearmedizin, wo er Osteoporose-Patienten betreut, kennengelernt hat.

Wie gut oder schlecht es um die Muskelfunktion bestellt ist, lässt sich mit Schneiders Gerät digital ermitteln. Seine Erfindung sieht zunächst aus wie eine Personenwaage mit besonderem Design. Der Patient stellt sich mit beiden Füßen darauf. An drei Stellen werden dann die Kräfte gemessen, die auf die Oberfläche einwirken. Die Signale gehen an einen Computer, der Gewicht und Schwerpunkt des Körpers ausrechnet.

Um festzustellen, wie gut jemand die Balance halten kann, muss der Patient den einen Fuß vor den anderen setzen und die Augen schließen. "Das provoziert ein Ungleichgewicht", erklärt Schneider. Wer sich einmal nur zum Spaß in diesen so genannten Tandemstand begibt, wird feststellen: Besonders in den Füßen und Beinen fangen plötzlich viele Muskeln an zu arbeiten. Der Körper versucht, die Balance zu halten, und dabei müssen Gleichgewichtsorgan, Nerven und Muskeln gut zusammenspielen.

Das Gerät erfasst die Änderung der Krafteinwirkung und macht sie am Bildschirm sichtbar. "Wenn eine Ballett-Tänzerin draufsteht, passiert kaum etwas. Die kann ihren Körperschwerpunkt durch sehr schnelle Muskeln in einem ganz engen Bereich halten", sagt Schneider. Ein untrainierter oder alter Mensch dagegen vollführe größere Schwankungen. Mit Hilfe der Messdaten und einer speziellen Software kann das Gerät sehr gut verschiedene Defizite aufdecken, wie Schneider betont. Durch eine Muskelfrequenzanalyse lasse sich etwa feststellen, ob ein schlechtes Gleichgewicht eher nervlich oder eher durch die Muskelfunktion bedingt ist.

Schließlich kann die Erfindung des Wissenschaftlers - die Idee dazu hatte er Ende des Jahres 2003 - auch als Ergometer verwendet werden. Dann wird die Muskelleistung berechnet, die jemand vollbringt, wenn er auf dem Gerät steht und Kniebeugen macht, Hanteln stemmt oder einfach nur die Arme hebt. Dabei treten riesige Unterschiede zu Tage: Der durchtrainierte Professor selbst bringt es auf eine Leistung von 3.000 Watt. Ältere oder körperlich nicht geforderte Menschen dagegen schaffen oft nicht einmal 100 Watt.

"Mit der Ergometer-Funktion lässt sich zum Beispiel erfassen, wie weit Muskelkrankheiten fortgeschritten sind und ob sie mehr die Arme oder die Beine betreffen", sagt Schneider. Auch der Reha-Erfolg von Schlaganfall-Patienten kann damit beurteilt werden. Wer schließlich im Verein Sport treibt oder seine Muskeln im Fitness-Studio stählt, kann damit den Erfolg seines Trainingsprogramms messen.

Die Universität Würzburg hat das Gerät international zum Patent angemeldet. "Das Hervorragende an dieser Erfindung: Professor Schneider hat seine Idee in einen funktionstüchtigen Prototypen umgesetzt, und das ist ein entscheidender Vorteil für die Verwertung. Das Gerät ist schon jetzt absolut marktnah", freut sich Erfinderberaterin Iris Zwirner-Baier von der Uni Würzburg. Es gebe sowohl in der Wirtschaft als auch der Wissenschaft reges Interesse an dem Gerät.

"Im Rahmen der präventiven Medizin, die ja auf dem Programm der Gesundheitspolitik steht, könnte daraus bald ein breit verfügbares Leistungstestgerät entwickelt werden", sagt Schneider. Damit ließe sich die beim Walken, Joggen oder Rad fahren tatsächliche geleistete Wattzahl messen und aufzeichnen. Zudem könnten die beim Sport auf den Körper einwirkenden Spitzenkräfte erfasst werden, denn allein diese seien für den Erhalt und Zuwachs der Knochen ausschlaggebend.

Weitere Informationen: Dr. Iris Zwirner-Baier, Erfinderberaterin, Stabsreferat Intellectual Property Management der Uni Würzburg, T (0931) 888-4050, Fax (0931) 31-6027, E-Mail: iris.zwirner-baier@mail.uni-wuerzburg.de

Prof. Dr. Peter Schneider, T (0931) 201-35873 oder 201-35868 (Sekretariat), E-Mail: schneider_p@klinik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

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