dc.description.abstract
Motivation: Simulierte und reale Mikrogravitation führen beim Menschen infolge
der Änderung des hydrostatischen Drucks zu einer kopfwärts gerichteten axialen
Flüssigkeitsverschiebung. Die Flüssigkeitsverschiebung wurde während
ultrakurzzeitigen Kipptischversuchen und Parabelflügen untersucht (t ≤ 25 s).
Methoden: Es wurden die Änderungen der Gewebeschichtdicken der Haut mit A- und
B-Mode-Sonographie (Gesamthautschichtdicke HSD, Schichtdicke Dermis SDD,
Schichtdicke Subkutis SDS) und der mikrovaskulären Durchblutung der Haut
(relative Hämoglobinmenge rHb, relativer Blutfluss rBF, relative
Blutflussgeschwindigkeit rBFG, postkapilläre Sauerstoffsättigung SpO2) an der
tempolateralen Stirn rechts und der medialen Seite der Tibia rechts bestimmt.
Zwischen 2005 und 2008 nahmen 39 gesunde Probanden an einer 3-teiligen Studie
teil. Im ersten Teil, der Kipptischstudie, nahmen 12 Probanden teil (7
Männlich, 5 Weiblich). Gewebeschichtdicken der Haut wurden in
65°-Kopfhochlage, in -6°-Kopftieflage und in 65°-Kopfhochlage. Im zweiten
Teil, der ersten Parabelflugstudie, nahmen 13 Probanden teil (10 Männlich, 3
Weiblich). Gewebeschichtdicken wurden in Hyper-, Mikro- und erneuter
Hypergravitation bestimmt. In der letzten Phase, der zweiten
Parabelflugstudie, nahmen 14 Probanden teil (7 Männlich, 7 Weiblich). Die
mikrovaskuläre Durchblutung wurde in Normalgravitation vor der Flugparabel, in
hg, in μg und erneuter hg erfasst. Die Messungen der Normalwerte erfolgten in
0°-Horizontallage jeweils vor und nach den Versuchen (P_prae, P_post), mit
Ausnahme der Mikrozirkulation, welche im Stehen erfolgte. Die Dauer t der
wechselnden Kipptisch- und Gravitationsphasen waren t ≤ 25 s. Ergebnisse:
Während der Kopftieflage konnten keine Änderungen der HSD gefunden werden. Die
SDD nahm um 5,6 % signifikant zu. Während des Parabelfluges zeigten sich in μg
an der Stirn Zunahmen der HSD (5,3 – 16,2 %; p ≤ 0,05), SDD (5,6 %; p ≥ 0,05),
rHb (20,1 %, p ≤ 0,05), rBF (4,2 %; p ≥ 0,05) und rBFG (3,3 %; p ≥ 0,05). An
der Tibia zeigten sich Abnahmen der HSD (10,0 – 13,5 %; p ≥ 0,05), SDD (18,2
%; p ≥ 0,05), rHb (14,5 %; p ≤ 0,05) und rBF (24,2 %; p ≥ 0,05) sowie Anstieg
der rBFG (14,3 %, p ≥ 0,05). Die SpO2 zeigte keine relevanten Änderungen.
Schlussfolgerungen: Änderungen der HSD und mikrovaskulären Durchblutung der
Haut konnten nur während des Parabelfluges in Tendenzen abgebildet und
signifikanten Unterschieden nachgewiesen werden. Die Ergebnisse belegen eine
kopfwärts gerichtete Flüssigkeitsumverteilung während ultrakurzzeitiger realer
Mikrogravitation. Das Kipptischmodel ist nur bedingt zur Simulation von
ultrakurzzeitigen Flüssigkeitsverschiebungen geeignet. Die Gewebe-
Photospektrometrie eignet sich zur Quantifizierung schneller
Flüssigkeitsverschiebungen. Die A-Mode- und B-Mode-Sonographie sind aus
versuchstechnischen Gründen nur bedingt in Mikrogravitation einsetzbar. Alle
erfassten Messwerte spiegeln nur Tendenzen wieder, welche aber die Hypothese
im Ansatz bestätigen können. Signifikante Unterschiede konnten nur in wenigen
Fällen nachgewiesen werden. Bezüglich der Methode ist darauf zu verweisen,
dass die vorliegende Studie mit der Untersuchung von 39 Probanden eine der
umfangreichsten Studien zur Flüssigkeitsverschiebung in simulierter und realer
Mikrogravitation in der Weltraummedizin darstellt.
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