Zum Einfluss mehrstündigen Sitzens mit und ohne Bewegung unter Hypoxie auf hämostatische und hormonelle Parameter

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Methodik
2.1 Untersuchungsgut
2.1 Untersuchungsgang
2.2.1 Anamnesebogen und Thrombophilie-Suchtest zur Erhebung des 11 individuellen Risikoprofils zur Ausbildung einer tiefen Beinvenen- thrombose und Einschätzung einer entsprechenden Risikokategorie
2.2.2 Flugsimulation
2.2.3 Bewegungsprogramm
2.2.4 Untersuchungsablauf
2.3 Apparaturbesprechung
2.3.1 Blut-Gas-System
2.3.2 Pipettiergerät BCSTM Coagulation System
2.3.3 Pipettiergerät Genesis Robotic Microplate Processor (RMP) 150
2.3.4 Pipettiergerät BCTM Coagulation System
2.3.5 Pipettierautomat H1-System
2.3.6 Pipettiergerät Immulite 2000
2.3.7 Behring Nephelometer
2.3.8 Gebirgsluftanlage OxyMont 2000 (OxyM00)
2.3.9 Tragbares Pulsoximeter NPB-40
2.4 Statistik

3 Ergebnisse
3.1 Herzfrequenz
3.2 Blutgase
3.3 Blutbild
3.4 C-reaktives Protein
3.5 Kortisol
3.6 Gerinnungstests
3.7 Gerinnungsparameter
3.8 Parameter der Fibrinolyse

4 Diskussion
4.1 Zur Bedeutung der Hämostase bei der Entstehung der Reisevenen- 50 thrombose
4.2 Parameter der Fibrinolyse in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR)
4.3 Parameter der Blutgerinnung in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR)
4.3.1 AT III
4.3.2 F1/F2 und TAT
4.4 Parameter der Blutgerinnung in Hypoxie unter Durchführung 57 des Bewegungsprogramms (HOB)
4.4.1 AT III
4.4.2 F1/F2, TAT und Fibrinogen
4.5 Parameter der Fibrinolyse, PAI-1, tPA, α2-AP in HOB
4.6 Einfluss von Ausdauertraining und Trainingszustand auf Blutgerinnung 61 und Fibrinolyse
4.7 Kortisol und Hämostase
4.8 Herzfrequenz und Blutgase in HOR und HOB
4.9 CRP und Hkt in HOR und HOB
4.10 Abschließende Betrachtung

5 Zusammenfassung

6 Literaturverzeichnis

7 Anhang
7.1 Messwerte, Mittelwerte und Standardabweichungen
7.2 Multifaktorielle Varianzanalyse mit Haupt- und/oder Einzeleffekten

Verzeichnis benutzter Abkürzungen und Symbole

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Mit dem Beginn des Massentourismus in unserer Gesellschaft werden Reisen im zunehmenden Ausmaß mit dem Flugzeug als Transportmittel zurückgelegt. In der Boulevardpresse und auch in der Fachliteratur sind in den letzten Jahren immer wieder Fallberichte über plötzliche Todesfälle bei Flugreisen als Folge einer tiefen Beinvenenthrombose mit Lungenembolie veröffentlicht worden (53, 79, 103). Größere retrospektive Untersuchungen verhärten den Verdacht, dass durch Flugreisen die Ausbildung einer tiefen Beinvenenthrombose begünstigt wird (11, 45, 52, 134, 135). Menschen mit dem Vorliegen einer Anomalie des fibrinolytischen Systems oder der Blutgerinngung scheinen ein besonders hohes Risiko zu haben an einer tiefen Beinvenenthrombose zu erkranken (8).

VIRCHOW (1856) postulierte die Trias zur Entstehung einer tiefen Beinvenenthrombose, nämlich erstens Veränderungen der Gefäßwand, zweitens Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeit und drittens Veränderungen des Gefäßinhaltes im Sinne einer erhöhten Gerinnbarkeit. Neben den daraus resultierenden individuellen anerkannten Risikofaktoren zur Entstehung einer tiefen Beinvenenthrombose (39, 55) stellten EKLOF et al. (1996) speziell bei Flugreisen auftretende Risikofaktoren dar. Danach könnten die geringe Luftfeuchtigkeit, der diuretische Effekt von Alkohol, unzureichende Flüssigkeitsaufnahme, Sitzen in eingeklemmter, immobilisierter Position und Hypoxie an der Thromboseentstehung beteiligt sein.

Sowohl in einer zwölfstündigen Flugsimulation unter normoxischen Bedingungen als auch bei einem Interkontinentalflug konnte kein Einfluss auf Parameter der Blutgerinnung im Blut gemessen werden (99). Die Auswertung gesicherter thrombembolischer Ereignisse zeigte, dass tiefe Beinvenenthrombosen bereits bei Reisen mit einer Dauer von nicht mehr als 3 Stunden auftraten (90). BENDZ et al. (2000) stellten bei einer Druckkammeruntersuchung unter Hypoxie entsprechend einer Höhe von 2400 Metern bereits nach zwei Stunden deutliche Veränderungen im Sinne einer Aktivierung der Blutgerinnung fest.

Nahezu sämtliche Autoren, die sich mit dem Thema der Reisevenenthrombose beschäftigen, empfehlen zur Prävention einer tiefen Beinvenenthrombose Bewegungsübungen (6, 7, 17, 26, 45, 52, 56, 99). Untersuchungen über den Einfluss körperlicher Arbeit unter Hypoxie und sitzender Körperposition entsprechend den Bedingungen einer Flugreise sowie Messungen möglicher thrombogener Veränderungen der Blutgerinnung und der Fibrinolyse sind noch nicht unternommen worden.

Die dieser Untersuchung zugrunde liegenden Fragestellungen lauten daher:

1. Welchen Einfluss hat die Atmung eines hypoxischen Gasgemisches auf die Blutgerinnung und die Fibrinolyse unter Ruhebedingungen?
2. Kann durch ein Bewegungsprogramm, das in eingeengtsitzender Position unter Hypoxie durchgeführt wird, die Zusammensetzung des Blutgefässinhaltes so beeinflusst werden, dass es zu einer Veränderung thrombogener Parameter kommt?

2 Methodik

2.1 Untersuchungsgut

An der Studie nahmen acht männliche Sportstudenten im Alter von 25 bis 30 Jahren teil. Alle Teilnehmer hatten Flugerfahrung. Nach der Genehmigung der Studie durch die Ethikkomission wurden vor dem Beginn der Untersuchungen die Probanden über den Zweck und die Risiken der Studie informiert sowie mit dem Ablauf der Untersuchung und den benutzten Apparaten vertraut gemacht. Anschließend gaben alle Probanden schriftlich ihr Einverständnis zur Durchführung der Studie.

Tab. 1: Persönliche Daten der Probanden mit Kategorisierung des Risikos zur Ausbildung einer tiefen Venenthrombose (TVT) nach SIMON et al. (1999) und PARTSCH et al. (2002). Reisenden Personen ohne persönliche Risikofaktoren wird ein geringes Risiko zur Ausbildung einer TVT zugeschrieben (Kategorie 1). Einem mittleren Risiko (Kategorie 2) werden Personen mit bestehender oder gerade beendeter Schwangerschaft zugeordnet und bei Vorliegen einer Kombination folgender Parameter: Alter über 40 (60 in PARTSCH et al. (2002)), Einnahme oraler Kontrazeptiva oder Hormonersatztherapien, größere Varizen, chronisch-venöse Insuffizienz, positive Familienanamnese hinsichtlich einer TVT, kardiale Insuffizienz, Thrombophilie, Exsikkose, Adipositas. Ein hohes Risiko (Kategorie 3) besteht bei Zustand nach stattgehabter Thrombose, Vorliegen maligner Tumoren oder schwerer Erkrankung und unmittelbar nach chirurgischen Eingriffen (121, 135).

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2.2 Untersuchungsgang

2.2.1 Anamnesebogen und Thrombophilie-Suchtest zur Erhebung des individuellen Risikoprofils zur Ausbildung einer tiefen Beinvenenthrombose und Einschätzung einer entsprechenden Risikokategorie

Im Vorfeld der Untersuchung wurde das individuelle Risiko der Probanden zur Ausbildung einer tiefen Beinvenenthrombose eingeschätzt. Hierzu wurde ein Thrombophilie-Suchtest durchgeführt (61, 130, 131) und der folgende Anamnesebogen (39, 135) erhoben:

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Anhand der Daten des Thrombophilie-Suchtests und des Anamnesebogens wurde eine individuelle Kategorisierung des Risikos zur Ausbildung einer Thrombose ermittelt (121, 135). Das daraus ermittelte individuelle Risiko der an dieser Studie beteiligten Probanden ist in Tab. 1 dargestellt.

2.2.2 Flugsimulation

Innerhalb eines Monats nahmen alle Probanden in randomisierter Reihenfolge an zwei zweieinhalbstündigen Untersuchungseinheiten (UE) teil. Zwischen den Untersuchungseinheiten lagen mindestens sieben Tage. Während der UE saßen die Probanden in Flugzeugsitzen der „Economy-class“ der DEUTSCHEN LUFTHANSA. Die Beinfreiheit nach vorne wurde durch eine weitere Flugzeugsitzreihe auf 80 cm begrenzt (Abb. 1, Abb. 2 und Abb. 3). Dies entspricht den Bestimmungen der DEUTSCHEN LUFTHANSA für die Touristenklasse des Jahres 2000. In beiden UE atmeten die Probanden über die Atemglocke einer Gebirgsluftanlage (Abb. 2 und Abb. 6) für zwei Stunden ein hypoxisches Gasgemisch mit 15,4% O2-Anteil. Die Reduktion des PO2 in der Atemluft entsprach dem eines Interkontinentalfluges oder einer Höhe von 2500 m (32, 136). Die UE unterschieden sich durch den Grad der körperlichen Aktivität. In UE 2 (HOB) führten die Probanden im Abstand von jeweils 15 Minuten ein dreiminütiges Bewegungsprogramm (Abb. 1, Abb. 3, Abb. 4 und 2.2.3.). In UE 1 (HOR) wurde kein Bewegungsprogramm absolviert. An jede UE schloss sich eine halbstündige Ruhephase an, in der kein Bewegungsprogramm ausgeführt wurde und die Atmung der Raumluft über die Atemglocke erfolgte.

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Abb. 1: Sitzposition der Probanden während der UE und Abstand der Sitzreihen zueinander.

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Abb. 2: Sitzposition der Probanden und Ansicht der Atemglocke von oben

2.2.3 Bewegungsprogramm

Die Grundlage des Bewegungsprogramms (BP) bildete das „Flyrobic-Video“ der DEUTSCHEN LUFTHANSA, welches in der Praxis Flugreisende zu Bewegungsübungen anhalten soll sowie das Praxisbuch „Venensport“ der Universität Kassel (81, 86). Das BP bestand aus sechs Übungen. Jede Übung dauerte 30 Sekunden entsprechend unten angegebener Wiederholungzahl pro Extremitätenseite. Alle Übungen begannen in der Grundposition aus dem Sitzen heraus (Abb. 1). Hüfte, Knie und oberes Sprunggelenk waren 90° gebeugt. Bei der ersten Übung, der Fußwippe, wurden die Fersen und Zehen beider Beine abwechselnd vom Boden abgehoben, wobei über die Fußsohle eine Abrollbewegung stattfand (18-20 Wiederholungen (Wdh)). Bei der zweiten Übung (Abb. 3) erfolgte eine abwechselnde Streckung und Beugung der Beine mit Absetzen des Fußes auf der Ferse (18-20 Wdh). Die dritte und vierte Übung wurde zunächst mit dem rechten, dann mit dem linken Bein über 15 Sekunden durchgeführt.

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Abb.3: Die Probanden in den Sitzen während der durch eine Diplom-Sportlehrerin angeleiteten Durchführung des Bewegungsprogramms

Bei der dritten Übung wurden die Füße etwa 20 cm vom Boden abgehoben. Dann erfolgte eine Kreisen des Fußes im Sprunggelenk (7-8 Wdh). Die vierte Übung bestand aus einem abwechselnden Aufsetzen von Ferse und Fußspitze (8-10 Wdh). Bei der fünften Übung wurden mit den Zehen kleine Tippelbewegungen bis zur Streckung und anschliessenden Beugung des Beines durchgeführt (4-5 mal vor und zurück). Bei der sechsten Übung wurden die Zehen bei aufgesetzten Füßen durch eine Zehenbeugung in den Schuh bzw. den Boden gekrallt 10-12 Wdh.

2.2.4 Untersuchungsablauf

Die UE fanden zwischen 10:00 Uhr und 13:00 Uhr in den Untersuchungsräumen des Instituts für Kreislaufforschung und Sportmedizin der Deutschen Sporthochschule Köln statt. Die Temperatur der Untersuchungsräume lag zwischen 23°C und 25°C. Die Luftfeuchtigkeit lag bei 60%. Nach einem standardisierten Frühstück fanden sich die Probanden ausgeruht um 10:00 Uhr im Untersuchungsraum ein. Nach einer kurzen Ruhephase erfolgte die erste venöse Blutabnahme (0) der Untersuchung. Weitere venöse Blutentnahmen folgten nach sechzig Minuten (60), 120 Minuten (120) und nach 150 Minuten (E30).

Abb. 4: Schematische Darstellung des Ablaufs der Untersuchungen.

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Abb. 5: Die Blutentnahmen erfolgten jeweils durch eine einmalige Punktion unterschiedlicher Cubitalvenen. Der Arm wurde zur Punktion auf Herzhöhe gelagert und am Oberarm mit einer Blutdruckmanschette durch einen maximalen Druck von 40 mmHg vorübergehend nur zur Punktion der Vene mit einer 21 Gauche Nadel gestaut. Die Blutentnahme sämtlicher Proben eines Abnahmezeitpunktes dauerte maximal neunzig Sekunden.

Die Blutentnahme zur Bestimmung der Hämostaseparameter erfolgte unter minimalem Sog in Zitratmonovetten. Für die CRP- und Kortisolbestimmung wurde eine Serummonovette und die Blutbildanalyse eine EDTA-Monovette gefüllt. Die Monovetten wurden sofort bei +4°C für 10 Minuten bei 3000 U/min zentrifugiert. Das überstehende Zitratplasma wurde unmittelbar nach der Zentrifugation auf Eppendorf-Reagenzgefäße abpipettiert und bei –80 °C bis zur Analyse eingefroren. Alle Proben wurden zur Analyse im Wärmebad erwärmt und dann sofort mit der jeweiligen Testreagenz analysiert. Nachfolgende Parameter wurden aus dem venösen Blut bestimmt:

Gerinnungsparameter:

- Fibrinogen (F1)
- Antithrombin III (AT III)
- Prothrombinfragmente 1+2 (F1/F2)
- Thrombin-Antithrombin-Komplex (TAT)

Parameter der Fibrinolyse:

- Plasminogen-Aktivator-Inhibitor 1 (PAI-1)
- Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA)
- D-Dimere (DD)
- Alpha-2-Antiplasmin (α2-AP)

Gerinnungszeiten:

- Aktivierte partielle Thromboplastinzeit (PTT)
- Internationaler normalisierter Ratio (INR)
- Kortisol
- C-reaktives Protein (CRP)
- Hämatokrit (Hkt)
- Hämoglobin (Hb)
- Erythrozyten (Ery)
- Thrombozyten (Thrombo).

Zusätzlich zu den venösen Blutentnahmen wurde zu Beginn der Untersuchung und darauffolgend alle 30 Minuten Kapillarblut aus dem mit Finalgonsalbe hyperämisierten Ohrläppchen zur Durchführung einer Blutgas-Analyse (BGA) entnommen. Bei der BGA wurden der kapilläre Sauerstoffpartialdruck (PO2), der Kohlendioxidpartialdruck (PCO2) der negativ dekadische Logarithmus der Wasserstoffionen-Konzentration (pH) und die Sauerstoffsättigung des Blutes (SatO2) bestimmt.

Die Messung der Herzfrequenz (Hf) erfolgte alle fünfzehn Minuten über einen Pulsoximeter zu den ZP 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, E15, E30.

2.3 Apparaturbesprechung

2.3.1 Blut-Gas-System

Zur Blutgasanalyse wurde das Blut-Gas-System 995 Hb der Firma AVL (Schaffhausen) benutzt. Sauerstoff, Kohlendioxid und pH werden jeweils indirekt aus kapillärem Blut bestimmt. Zwischen einer Messelektrode und einer Bezugselektrode entstehende Potentialdifferenzen werden gemessen. Die Höhe der entstehenden Spannung entspricht der Konzentration der vorhandenen Moleküle. Zur Messung des pH erfolgt die Eichung mit einer Pufferlösung.

2.3.2 Pipettiergerät BCSTM Coagulation System

Die Parameter α2-AP und DD wurden mit BCSTM Coagulation System der Firma DADE BEHRING (Marburg) bearbeitet. Der Pipettierautomat transportiert die Proben automatisch und vermischt sie mit der je nach zu bestimmenden Parameter erforderlichen Reagenz. Über einen Photodetektor können Gerinnungszeit, Bestimmung von Reaktionsgeschwindigkeit und die Höhe eines Gesamtsignals gemessen werden.

D-Dimere (DD)

Zur Bestimmung der D-Dimere wurde der Test D-Dimer PLUS von der Firma DADE BEHRING (Marburg) genutzt. Das Messprinzip der Methode basiert auf der Anwesenheit von Polystyrolpartikeln, an die ein kovalenter monoklonaler Antikörper (DD5) gegen die Quervernetzungsregion quervernetzter Fibrinspaltprodukte (DD) gebunden ist. Bei Kontakt mit DD der Probe kommt es zu einer Agglutinationsreaktion. Die daraus resultierende Trübung kann turbimetrisch gemessen und quantifiziert werden.

α2-Antiplasmin (α2-AP)

Alpha-2-Antiplasmin wurde mit den Reagenzien BERICHROM α2-ANTIPLASMIN der Firma DADE BEHRING (Marburg) bestimmt. Das α2-AP der Zitratplasmaprobe reagiert mit dem Plasmin des Reagenz. Das verbliebenen Plasmin wird in einem kinetischen Test mit Extinktionszunahme bei 405 nm bestimmt.

2.3.3 Pipettiergerät Genesis Robotic Microplate Processor (RMP) 150

Zur Bestimmung der Parameter F1/F2, TAT, PAI-1 und tPA mit nachfolgend genannten Reagenzien wurde der Pipettierautomat Genesis Robotic Microplate Processor (RMP) 150 der Firma TECAN (Crailsheim) verwendet. Die Proben werden mit den entsprechenden ELISA Tests vollautomatisch durchgeführt.

Prothrombinfragmente (F 1/F2 )

Die in vitro Bestimmung der Prothrombinfragmente erfolgte nach dem Sandwich-Prinzip aus Citratblutplasma mit dem Enzymimmunassay ENZYGNOST F 1+2 MICRO der Firma DADE BEHRING (Marburg). In einem ersten Reaktionsschritt erfolgt die Inkubation, bei der sich die F1/F2-Antigene der Probe an F1/F2-Antikörper an der Oberfläche einer Mikrotitrationsplatte binden. Es folgen das Auswaschen und in einem zweiten Reaktionsschritt die Bindung von peroxidase-konjugierten Antikörpern gegen Human-Prothrombin an den freien F1/F2 Determinanten. Nach erneutem Auswaschen wird die gebundene Enzymaktivität gemessen. Die enzymatische Umsetzung von Wasserstoffperoxid und Chromogen wird durch Zusatz verdünnter Schwefelsäure unterbrochen. Die der Konzentration der F1/F2 proportionale Farbintensität wird photometrisch bestimmt.

Thrombin-Antithrombin III-Komplex (TAT)

Die Bestimmung des TAT erfolgt nach dem gleichen Prinzip wie die Bestimmung der F1/F2. Bei der Untersuchung der Proben aus Zitratplasma mit dem ENZYGNOST TAT MICRO der Firma DADE BEHRING (Marburg) bindet sich bei der ersten Reaktion der Bestimmung das vorhandene TAT an Thrombinantikörper der Mikrotitrationsplatte. Im zweiten Reaktionsschritt binden sich peroxidase-konjugierte Antikörper gegen Human-AT III an freie AT III Determinanten. Die Weiterbehandlung erfolgt analog der Bestimmung der F1/F2. Auch bei der photometrischen Messung des TAT ist die Konzentration proportional zur Farbintensität. Bei höheren Konzentrationen muss die Probe gegebenenfalls verdünnt werden.

Typ 1 Plasminogen Aktivator Inhibitor (PAI-1)

Die Bestimmung von PAI-1 erfolgte durch einen heterogenen Enzym-Immunoassay PAI-1 ANTIGEN ELISA der Firma TECHNOCLONE (Wien). Die Probe aus Zitratplasma reagiert mit den monoklonalen Anti-PAI-1 Antikörpern der ELISA-Platte. Nach der Inkubation folgt das Auswaschen unspezifischer Pobenbestandteile und eine zweite Inkubatinsphase, bei der das Anti-PAI-1 Peroxidase-Konjugat and das gebundene PAI-1-Antigen bindet. Nach der Reaktion der Peroxidase des Konjugates mit Wasserstoffperoxid und nach der Zugabe von Schwefelsäure kann die entstehende Verfärbung photometrisch bei einer Wellenlänge von 450 nm gemessen werden. Hierbei sind die Konzentration des PAI-1-Antigen und die Färbung proportional.

Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA)

Die Bestimmung von tPA mit dem T-PA ANTIGEN ELISA der Firma TECHNOCLONE (Wien) erfolgt analog zur Vorgehensweise bei der Bestimmung des PAI-1. Probeninkubation, Waschung, erneute Inkubation mit Konjugatreaktion, erneute Waschung, Substratreaktion, Zugabe von Schwefelsäure sowie photometrische Messung laufen wie unter PAI-1 beschrieben ab.

2.3.4 Pipettiergerät BCTM Coagulation System

Mit dem vollautomatischen Pipettiergerät BCTTM Coagulation System der Firma DADE BEHRING (Marburg) wurden der Thrombophilie Suchtest, INR, PTT, TPZ, AT III und Fibrinogen bestimmt. Außer AT III, welches nach der chromogenen Messmethode bestimmt wird, werden die übrigen Parameter mit der koagulatorischen Messmethode bestimmt. Bei letztgenannter Methode besteht die Nachweisreaktion in der Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin. Um einzelne Faktoren zu bestimmen werden den Reagenzien spezifischen Mangelplasmen zugefügt. Durch die Bildung des Fibringerinnsels kommt es schlagartig zu einer Veränderung der Transmission, die photometrisch gemessen werden kann.

Antithrombin III (AT III)

AT III wurde von der Firma ROCHE DIAGNOSTICS (Mannheim) mit dem Reagenz ANTITHROMBIN III bestimmt. Die Probe Zitratplasma wird mit einer definierten Menge Thrombin im Überschuss und Heparin zusammengebracht. Das AT III der Probe wird in einen Komplex mit Thrombin gebunden und so inaktiviert. Das nicht gebundene Thrombin setzt aus dem chromogenen Substrat MeOCO-Gly-Pro-Arg-pNA p-Nitroanilin frei, welches photometrisch bei 405 nm gemessen werden kann. Der AT III-Gehalt der Probe ist der Restmenge des Thrombins umgekehrt proportional, so dass die Konzentration anhand der Extinktion errechnet werden kann.

Fibrinogen (F1)

F1 wurde aus Citrat-Plasma in einer Modifikation der Methode nach Clauss mit dem MULTIFIBREN U Test der Firma DADE BEHRING (Marburg) ermittelt. Zum Plasma wird im Überschuss Thrombin gegeben, so dass es zur Gerinnung kommt. Die resultierende Gerinnungszeit hängt vom Fibringehalt der Probe ab.

Aktivierte partielle Thromboplastinzeit (PTT)

Die Bestimmung der PTT erfolgte aus Zitratplasmaproben mit dem PATHROMTIN SL TEST der Firma DADE BEHRING (Marburg). Die Probe wird mit Phospholipiden und einem Oberflächenaktivator inkubiert, wodurch es zur Aktivierung von Gerinnungsfaktoren des endogenen Systems kommt. Die Zugabe von Kalziumionen löst den Gerinnungsvorgang aus. Die Zeit von der Zugabe der Ionen bis zur Bildung eines Fibringerinnsels wird gemessen.

Internationaler normalisierter Ratio (INR)

Das Prinzip der Bestimmung besteht in dem Zusammenbringen von Zitratplasma mit Thromboplastin und Calcium. Hierdurch wird der Gerinnungsvorgang ausgelöst. Die Zeit bis zur Bildung des Fibringerinnsels wird gemessen und als Quickwert festgehalten. Zur besseren Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Testreagenzen kann der INR ermittelt werden. Dabei wird der nach oben beschriebenen Vorgehensweise erhaltene Wert mit dem Internationalen-Sensitivitäts-Index umgerechnet. Wir haben als Reagenz THROMBOREL S der Firma DADE BEHRING (Marburg) benutzt.

Thrombophilie Suchtest PRO C GLOBAL

Bei der Durchführung des Thrombophilie Suchtests PRO C GLOBAL der Firma DADE BEHRING (Marburg) wird das zu untersuchende Blutplasma mit dem Protein C-Aktivator, nämlich dem Gift von Agkistrodooon contortrix und einem Kontaktphasen-Aktivator zusammengebracht. Dadurch kommt es zur Aktivierung von endogenem Protein C und der intrinsischen Gerinnungskaskade. Nach Zugabe von Kalziumionen startet die Gerinnung. Das aktivierte Protein C und das endogene Protein S inaktiviert die prokoagulatorischen Kofaktoren VIIIa und Va, wodurch sich die Bildungszeit eines Gerinnsels verzögert. Diese Bildungszeit ist die Protein C abhängige Gerinnungszeit. Das Ergebnis wird durch ein Kontrollmessergebnis bei dem statt Protein C-Aktivator ein Puffer zugesetzt wird dividiert und mit einem Kalibrationsfaktor multipliziert. Der Kalibrationsfaktor ergibt sich aus der Messung eines Standard-Human-Plasmas.

Die so ermittelte normalisierte Ratio ermöglicht die Vergleichbarkeit des Testes zwischen verschiedenen Laboratorien. Bei Mischung mit einem Gerinnungsfaktor V-Mangelplasma erlaubt die gebildete normalisierte Ratio eine Aussage über die Anwesenheit von Faktor V Leiden.

2.3.5 Pipettierautomat H1-System

Der vollautomatische Pipettierautomat H1-System der Firma TECHNICON/BAYER VITAL (Fernwald) diente der Bestimmung der Parameter des kleinen Blutbildes. Die Vollblutprobe wird auf verschiedene Reaktionskammern verteilt. Durch eine optische Zellzählung und für die Hämoglobinbestimmung durch eine photometrisches verfahren werden die Proben in den Kammern gemessen.

Hämoglobin (Hb)

Durch Hämolyse wird Hb freigesetzt. Dieses denaturiert im alkalischen Milieu, so dass das Eisen an der Luft oxidieren kann. Das hierbei entstehende Hämiglobin wird mit Kaliumzyanid zu Zyanmethämoglobin umgebildet und photometrisch bei 546 nm gemessen.

Thrombozyten und Erythrozyten

Die Thrombozyten werden in einem optischen Zytometer als Einzelzelle gezählt. Gleiches gilt für die Erythrozyten, wobei diese isovolumetrisch gekugelt und mit Glutaraldehyd leicht fixiert werden. Neben der Anzahl der vorhandenen Erythrozyten wird auch die Grösse und damit das mittlere Zellvolumen der roten Blutzellen bestimmt (MCV).

Hämatokrit

Der Hämatokrit stellt einen Rechenwert aus Erythrozytenzahl und Hb-Wert dar. Er wird durch die zuvor angegebenen Messungen mit der Formel Erythrozyten multipliziert mit dem MCV dividiert durch 10 ermittelt.

2.3.6 Pipettiergerät Immulite 2000

Das Pipettiergerät Immulite 2000 der Firma DIAGNOSTIC PRODUCTS CORPORATION (Bad Nauheim) ist ein vollautomatischer Immunoassay-Analyseautomat und diente der Bestimmung des Kortisols.

Kortisol (KOR)

KOR wurde mittels des kompetitiven Immunoassay IMMULITE 2000 der Firma DIAGNOSTIC PRODUCTS CORPORATION (Bad Nauheim) bestimmt. Nach Zusammenbringung der Serumprobe mit der Inkubationslösung bilden sich in einer Immunreaktion Antikörper, die mit Hilfe einer Waschlösung markiert werden. Nach Zuführung zu einem Indikationsreagenz wird die entstehende Anfärbung photometrisch quantitativ bestimmt, da sich die Farbintensität proportional zur Probenkonzentration verhält.

2.3.7 Behring Nephelometer II

Die Analyse des CRP erfolgte mit dem Behring Nephelometer II der Firma DADE BEHRING (Marburg).

C-reaktives Protein (CRP)

Mit Hilfe der N HIGH SENSITIVITY CRP Reagenz der Firma DADE BEHRING (Marburg) wurde CRP aus Blutserum bestimmt. Ein mit monoklonalen Antikörpern gegen CRP beschichteter Polystyrolpartikel agglutiniert mit dem in der Proben enthaltenen CRP. Die Streulichtintensität im Nephelometer ist von er CRP-Konzentration der Probe abhängig. Die tatsächliche Konzentration kann durch den Vergleich der Probe mit einem standardisierten Referenzpräparat ermittelt werden.

2.3.8 Gebirgsluftanlage OxyMont 2000 (OxyM00)

Zur Erzeugung eines Sauerstoffpartialdruckes in der Inspirationsluft entsprechend einer Höhe von 0 m und 2500 m dienten zwei Anlagen zur Erzeugung naturidentischer Gebirgsluft (Abb. 6). Die Anlagen funktionieren nach dem Prinzip des Gerätes OXYMONT 2000 der Firma OXYTHERM (Coburg). Die aus der Umgebungsluft angesaugte Luft wird über 5 Filtersysteme geleitet. In einem Gastrennelemtent bestehend aus Polymerkapillaren, die wie ein Molekularsieb wirken werden die Luftmoleküle Sauerstoff und Stickstoff getrennt. Microprozessorgesteuert können verschiedene Höhen simuliert werden. Die Sauerstoffkonzentration wird ständig überwacht und angezeigt. Erstens zeigt eine optische Anzeige (Flowmeter) den in die Inhalationseinrichtung fliessenden Luftstrom an. Zweitens wird der Fliessdruck in der Luftleitung innerhalb des Gerätes elektronisch überwacht und gegebenenfalls bei Über- bzw. Unterschreitung der eingestellten Sauerstoffkonzentration durch einen Warnton angezeigt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.6: Gebirgsluftanlagen mit den verwendeten Atemglocken

2.3.9 Tragbares Pulsoximeter NPB-40

Mit dem tragbaren Pulsoximeter NPB-40 der Firma NELLCOR PURITAN BENNETT (Pleasanton, Kalifornien, USA) wurden der kapilläre Sauerstoffpartialdruck (SatO2) und die Herzfrequenz (Hf) kontinuierlich gemessen. Die Pulsoximetrie basiert auf den Prinzipien der Spektralphotometrie, mit der oxigeniertes und desoxigeniertes Hb bestimmt werden können sowie der Plethysmographie, mit der ein Pulszyklus durch die Änderung der Absorptionsfähigkeit des arteriellen Blutes erfasst werden kann. Die Werte werden durch Nierderspannungslichtdioden und Photodioden ermittelt. Die Werte der SatO2 basieren auf Differenz der während Systole und Diastole im Gewebegefäss gemessenen Absorbtionswerte.

2.4 Statistik

Die statistische Auswertung der erhobenen Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm EASYSTAT auf dem Großrechner der Universität zu Köln.

Als Prüfverfahren der Werte wurde die mehrfaktorielle Varianzanalyse mit Meßwiederholungen durchgeführt. Die der Durchführung der Varianzanalyse zugrundeliegende homogene Varianz wurde automatisch geprüft. Wurden signifikante Faktorenstufenunterschiede ermittelt, konnte für den multiplen Mittelwertvergleich das Verfahren nach STUDENT NEWMAN-KEULS angewendet werden (129).

Mittelwerte (Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten) und Standardabweichungen (Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten) wurden mit hierfür allgemein gebräuchlichen Formeln durch das Datenverarbeitungsprogramm EXCEL (MICROSOFT) ermittelt.

Als Signifikanzschranken wurden folgende Werte festgesetzt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3 Ergebnisse

3.1 Herzfrequenz

Die Hf (Abb. 7) unterschied sich zwischen den UE nicht. Aufgrund des Abfalls des Hf nach den ersten 15 Minuten der Ruhephase wurden im Vergleich mit E15 zu den Abnahmezeitpunkten unter Hypoxie signifikant (15, 45, 75, 90) und hochsignifikant (30, 60) höhere Werte ermittelt.

Der Vergleich der Hf unmittelbar vor und nach der Durchführung des Bewegungsprogramms in HOB (Abb. 8) zeigte, dass es durch die Bewegungsübungen in jedem Fall zu hochsignifikanten Anstiegen der Hf kam. Ohne die Bewegungen der unteren Gliedmassen gab es keine Unterschiede der Herzfrequenz (0, E15, E30).

3.2 Blutgase

Die kapilläre Sauerstoffsättigung (Abb. 9) sowie der kapilläre Sauerstoffpartialdruck (Abb.10) fiel in beiden UE während aller Abnahmezeitpunkte der Hypoxieexpositionsphase im Vergleich mit dem Ausgangswert und den Werten der Ruhephase unter Raumluftbedingungen hochsignifikant ab. Für die erstgenannten beiden Parameter gab es zwischen den UE keine Unterschiede. In der Ruhephase stieg der PO2 in HOR hochsignifikant und in HOB signifikant über das Ausgangsniveau an.

Das kapilläre Kohlendioxid (PCO2) veränderte sich in HOB nicht. In HOR wurden mit zunehmender Dauer der Untersuchung niedrigere Werte gemessen. Vom Beginn (0) bis zum Ende (120, E30) der Untersuchung war der Abfall hochsignifikant, wobei es in der Ruhephase keine Konzentrationsänderung mehr gab (Abb. 11).

Der pH-Wert (pH) stieg in beiden UE von (0) bis zum Ende (E30) signifikant an (Abb. 12).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7: Mittelwerte (Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten) und Standardabweichungen (±) der Herzfrequenz (Hf) in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR) und in Hypoxie mit Bewegung (HOB)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 8: Mittelwerte (Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten) und Standardabweichungen (±) der Herzfrequenz (Hf) in Hypoxie mit Bewegung (HOB) vor (HOpräB) und nach (HOpostB) der Bewegungsübung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 9: Mittelwerte (Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten) und Standardabweichungen (±) der Sauerstoffsättigung (SatO2) in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR) und in Hypoxie mit Bewegung (HOB)

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