Zum Einfluss mehrstündigen Sitzens mit und ohne Bewegung unter Hypoxie auf hämostatische und hormonelle Parameter
- Art: Dissertation / Doktorarbeit
- Autor: Thorsten Schiffer
- Abgabedatum: Juli 2003
- Umfang: 106 Seiten
- Dateigröße: 2,9 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Deutsche Sporthochschule Köln Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-7354-9
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-7354-9 P - ISBN (CD) :978-3-8324-7354-9 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Schiffer, Thorsten Juli 2003: Zum Einfluss mehrstündigen Sitzens mit und ohne Bewegung unter Hypoxie auf hämostatische und hormonelle Parameter, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Reisevenenthrombose, Economy als Syndrom, Prophylaxe, Körperliche Arbeit, Sport
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Dissertation / Doktorarbeit von Thorsten Schiffer
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. Größere retrospektive Untersuchungen verhärten den Verdacht, dass durch Flugreisen die Ausbildung einer tiefen Beinvenenthrombose begünstigt wird. 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.
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. Die Auswertung gesicherter thrombembolischer Ereignisse zeigte, dass tiefe Beinvenenthrombosen bereits bei Reisen mit einer Dauer von nicht mehr als drei Stunden auftraten. 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. 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.
Gang der Untersuchung:
Die dieser Untersuchung zugrunde liegenden Fragestellungen lauten daher: Welchen Einfluss hat die Atmung eines hypoxischen Gasgemisches auf die Blutgerinnung und die Fibrinolyse unter Ruhebedingungen? Kann durch ein Bewegungsprogramm, das in eingeengter sitzender Position unter Hypoxie durchgeführt wird, die Zusammensetzung des Blutgefässinhaltes so beeinflusst werden, dass es zu einer Veränderung thrombogener Parameter kommt?
Es wurden Untersuchungen zum Einfluß von Hypoxie in sitzender Position mit und ohne Durchführung eines Bewegungsprogramms (BP) der unteren Extremitäten auf Parameter der Hämostase unter Berücksichtigung der Veränderungen im kardiopulmonalen, metabolischen und hormonellen System durchgeführt. Hierfür stellten sich acht männliche Probanden zu jeweils zwei Untersuchungseinheiten (UE) zur Verfügung. Ihr Durchschnittsalter betrug 26,6 ± 1,7 Jahre, ihr mittleres Körpergewicht 76,6 ± 11,4 kg und ihre mittlere Körpergröße 180,5 ± 6,7 cm.
Innerhalb eines Monats nahmen die Probanden in randomisierter Reihenfolge an zwei zweieinhalbstündigen UE teil. In beiden UE saßen die Probanden in Flugzeugsitzen der „Economy-class“ der DEUTSCHEN LUFTHANSA und atmeten für zwei Stunden ein hypoxisches Gasgemisch mit 15,4% O2-Anteil, entsprechend dem Sauerstoffpartialdruck (PO2) in der Atemluft eines Interkontinentalfluges oder einer Höhe von 2500 m. Während die Probanden in der einen UE nur saßen (HOR), mussten sie in der zweiten UE im Abstand von jeweils 15 Minuten ein dreiminütiges BP der unteren Extremitäten durchführen (HOB). In beiden UE schloss sich an die Hypoxiephase eine halbstündige Ruhephase unter Raumluftbedingungen an. Venöse Blutabnahmen erfolgten zu Beginn (0), nach 60 (60) und 120 Minuten (120) der Exposition des hypoxischen Gasgemisches sowie nach 30 Minuten Ruhephase (E30). Die Blutentnahmen erfolgten jeweils durch eine einmalige Punktion in unterschiedlichen Cubitalvenen.
Die ermittelten Parameter waren: Fibrinogen (F1), Antithrombin III (AT III), Prothrombinfragmente 1+2 (F1/F2), Thrombin-Antithrombin-Komplex (TAT), Plasminogen-Aktivator-Inhibitor 1 (PAI-1), Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA), D-Dimere (DD), Alpha-2-Antiplasmin, aktivierte partielle Thromboplastinzeit (PTT), Internationaler normalisierter Ratio (INR), Kortisol, C-reaktives Protein (CRP), Hämatokrit (Hkt), Thrombozyten (Thrombo). Zusätzlich wurde alle 30 Minuten aus dem hyperämisierten Ohrläppchen eine Blutgasanalyse mit den Parametern Sauerstoffsättigung (SatO2), PO2, PCO2 und pH-Wert durchgeführt. Alle 15 Minuten bestimmten wir über einen Pulsoximeter die Herzfrequenz (Hf).
Aus den Befunden schließen wir, dass eine zweistündige normobare Hypoxieexposition entsprechend dem PO2 in der Inspirationsluft bei einem Flug auf Reisehöhe in sitzender Position bei keinem Probanden eine Thrombosebildung auslösen kann. Der zur Thromboseentstehung unbedingt notwendige Umsatz von Prothrombin oder Fibrinnetzen konnte durch unveränderte Werte von DD, TAT, F1/F2, O2-AP, PTT und INR ausgeschlossen werden. Die in der ersten Untersuchungsstunde abfallende Fibrinogenkonzentration ist im Sinne einer Gerinnungsaktivierung zu betrachten. Dieser Gerinnungsaktivierung wirkt der PAI-1 Abfall, am ehesten als Folge der zirkadianen Sekretionskinetik, als Aktivierung der Fibrinolyse entgegen. Das BP bewirkte, dass der in HOR beobachtete Abfall des AT III vermieden werden konnte, und dass der Hkt in HOB als Zeichen einer Umverteilung des Blutes aus den unteren Extremitäten in den übrigen Kreislauf anstieg.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 8 |
| 2. | Methodik | 10 |
| 2.1 | Untersuchungsgut | 10 |
| 2.1 | Untersuchungsgang | 11 |
| 2.2 | Anamnesebogen und Thrombophilie-Suchtest zur Erhebung des individuellen Risikoprofils zur Ausbildung einer tiefen Beinvenenthrombose und Einschätzung einer entsprechenden Risikokategorie | 11 |
| 2.2.2 | Flugsimulation | 12 |
| 2.2.3 | Bewegungsprogramm | 14 |
| 2.2.4 | Untersuchungsablauf | 15 |
| 2.3 | Apparaturbesprechung | 18 |
| 2.3.1 | Blut-Gas-System | 18 |
| 2.3.2 | Pipettiergerät BCSTM Coagulation System | 18 |
| 2.3.3 | Pipettiergerät Genesis Robotic Microplate Processor (RMP) 150 | 18 |
| 2.3.4 | Pipettiergerät BCTM Coagulation System | 20 |
| 2.3.5 | Pipettierautomat H1-System | 22 |
| 2.3.6 | Pipettiergerät Immulite 2000 | 23 |
| 2.3.7 | Behring Nephelometer | 23 |
| 2.3.8 | Gebirgsluftanlage OxyMont 2000 (OxyM00) | 23 |
| 2.3.9 | Tragbares Pulsoximeter NPB-40 | 24 |
| 2.4 | Statistik | 25 |
| 3. | Ergebnisse | 26 |
| 3.1 | Herzfrequenz | 26 |
| 3.2 | Blutgase | 26 |
| 3.3 | Blutbild | 33 |
| 3.4 | C-reaktives Protein | 33 |
| 3.5 | Kortisol | 33 |
| 3.6 | Gerinnungstests | 40 |
| 3.7 | Gerinnungsparameter | 40 |
| 3.8 | Parameter der Fibrinolyse | 40 |
| 4. | Diskussion | 50 |
| 4.1. | Zur Bedeutung der Hämostase bei der Entstehung der Reisevenenthrombose | 51 |
| 4.2 | Parameter der Fibrinolyse in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR) | 52 |
| 4.3 | Parameter der Blutgerinnung in Hypoxie unter Ruhebedingungen (HOR) | 54 |
| 4.3.1 | AT III | 54 |
| 4.3.2 | F1/F2 und TAT | 55 |
| 4.4 | Parameter der Blutgerinnung in Hypoxie unter Durchführung des Bewegungsprogramms (HOB) | 57 |
| 4.4.1 | AT III | 57 |
| 4.4.2 | F1/F2, TAT und Fibrinogen | 57 |
| 4.5 | Parameter der Fibrinolyse, PAI-1, tPA und AP in HOB | 59 |
| 4.6 | Einfluss von Ausdauertraining und Trainingszustand auf Blutgerinnung und Fibrinolyse | 61 |
| 4.7 | Kortisol und Hämostase | 62 |
| 4.8 | Herzfrequenz und Blutgase in HOR und HOB | 64 |
| 4.9 | CRP und Hkt in HOR und HOB | 66 |
| 4.10 | Abschließende Betrachtung | 67 |
| 5. | Zusammenfassung | 69 |
| 6. | Literaturverzeichnis | 71 |
| 7. | Anhang | 92 |
| 7.1 | Messwerte, Mittelwerte und Standardabweichungen | 92 |
| 7.2 | Multifaktorielle Varianzanalyse mit Haupt- und/oder Einzeleffekten | 102 |
Unter der Durchführung des Bewegungsprogramms in HOB blieb der in HOR beschriebene Konzentrationsabfall des AT III aus. Der Einfluss von Bewegung auf die AT III-Konzentration wurde in der Literatur bisher nur bei langandauernder Ausdauerbelastung, wie zum Beispiel Marathonläufen (14, 82, 108), oder nach erschöpfenden Belastungen beschrieben (2, 5, 28, 36, 69, 70). Dabei wurden nach der jeweiligen Belastung abfallende (70, 82, 108), gleichbleibende (2, 5, 36, 69), oder ansteigenden (28) AT III-Konzentrationen gemessen. Bei simulierter chronischer Höhenexposition in einer Druckkammer mit langsamer Akklimatisation konnten keine Veränderungen des AT III nachgewiesen werden (2). Bei körperliche Belastung unter Hypoxie wurde AT III nur selten bestimmt. ANDREW et al. (1987) konnten nachweisen, dass es trotz simulierter Höhenbedingungen entsprechend etwa 6000 und 8000 Metern und dabei ausgeübter erschöpfender Belastung nicht zu Veränderungen der AT III-Konzentration kam. [...]
Untersuchungen. Auch die gemessenen Anstiege sind als außergewöhnlich hoch zu bezeichnen. Beim Fehlen einer Kontrollgruppe muss man insbesondere bei den bei der Abnahmetechnik und der anschließenden Behandlung hochsensiblen Gerinnungsparametern auch an das Vorliegen eines Abnahmefehlers denken. In einer Studie von MANNUCCI et al. (2002), die bereits im Kapitel 4.1. beschrieben wurde, konnte ein signifikanter Anstieg für F1/F2 gemessen werden. Der Anstieg war trotz einer größeren Expositionshöhe und damit verbunden einem niedrigeren Luftdruck geringer als in der Studie von BENDZ et al. (2000). Trotz des Abfalls des AT III ist aufgrund der fehlenden Konzentrationsunterschiede der F1/F2 und des TAT nicht davon auszugehen, dass aus Hypoxiebedingungen in sitzender Position eine eindeutige gerinnungsphysiologische thrombogene Stoffwechsellage resultiert. Bezüglich des Einflusses der Sitzposition werden unsere Ergebnisse von TARDY et al. (1996) bestätigt. TARDY et al. (1996) verglichen die Blutgerinnung und Fibrinolyse vor und nach einer 8 Stunden und 16 Stunden dauernden Busreise. Für die untersuchten Parameter PAI-1, tPA, TAT, F1/F2 und DD fanden sie keine signifikanten Konzentrationsunterschiede. Somit kommen sie zu der Aussage, dass auf längeren Reisen mit dem Bus keine thrombogene Aktivierung der Blutgerinnung oder der Fibrinolyse besteht. LANDGRAF et al. (1994) simulierten eine Flugsituation unter Raumluftbedingungen über 12 Stunden. Die gemessenen Hämostaseparameter blieben dabei unverändert. Die sensiblen Hämaostaseparameter wie PAI-1, tPA, TAT und F1/F2 wurden in dieser Studie jedoch nicht gemessen. Auf den potentiellen Einfluss von Hypoxie auf eine erhöhte Gerinnungsbereitschaft weisen Untersuchungen von GERTLER et al. (1991) und WU et al. (1980) hin. GERTLER et al. (1991) deutete in einer in vitro Untersuchung einen ThromboplastinAnstieg 3minütiger venöser Endothelzellen eine nach Hypoxie-Exposition an als gesteigerte der sich Gerinnungsneigung. In einer Studie am lebenden Körper fanden WU et al. (1980) nach Venenstauung Endothelverletzung, elektronenmikroskopisch eine Thrombenbildung nachweisen ließ. [...]
Für die Parameter F1/F2 und TAT ergaben sich in HOR keine Veränderungen. Daher kann von einer Aktivierung der Gerinnungsparameter mit Bildung von relevanten Mengen Thrombins nicht ausgegangen werden. Die Ausbildung einer TVT oder das Vorliegen eines präthrombotischen Zustandes sind (16, 20, 42, 87, 105, 111) daher unwahrscheinlich. Die in unserer Studie gemessenen Ergebnisse gehen mit Befunden von BÄRTSCH et al. (1989) einher, die in höhenmedizinischen Untersuchungen bei Bergsteigern normale Werte für die Gerinnungsparameter TAT, F1/F2 und Fibrinopeptid A fanden. Unseren und den letztgenannten Ergebnissen stehen die Messungen von BENDZ et al. (2000) gegenüber, die unter hypobaren hypoxischen Bedingungen in einer Druckkammer eine Aktivierung der Thrombinbildung feststellten. Während des Aufenthaltes in einer Druckkammer konnten sich die Probanden bis auf sportliche Aktivitäten frei bewegen. Nach einem akuten Druckabfall auf 570 mmHG, entsprechend einer Höhe von etwa 2400 m, wurden bereits nach 2 Stunden hochsignifikant erhöhte F1/F2 und TAT gemessen. Im weiteren Verlauf fielen F1/F2 und TAT bis zur achten Expositionsstunde wieder ab. Nach weiteren acht Stunden Ruhephase unter Normalbedingungen wurde das Niveau der Ausgangswerte erreicht. Trotz der beschriebenen Aktivierung der Gerinnungskaskade in den ersten zwei Untersuchungsstunden im Sinne eines präthrombotischen Zustandes konnte eine TVT durch DD im Normbereich ausgeschlossen werden. Als ursächlich für den Anstieg von F1/F2 und TAT wurde der rapide Luftdruckabfall angesehen. Die Ergebnisse der Studie von BENDZ et al. (2000) sind insofern kritisch zu werten, da die gemessenen Ruhekonzentrationen deutlich höher liegen als in anderen [...]
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http://www.diplom.de/ean/9783832473549
Arbeit zitieren:
Schiffer, Thorsten Juli 2003: Zum Einfluss mehrstündigen Sitzens mit und ohne Bewegung unter Hypoxie auf hämostatische und hormonelle Parameter, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Reisevenenthrombose, Economy als Syndrom, Prophylaxe, Körperliche Arbeit, Sport
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