Hintergrund: Die lokale, statische Kompression der Extremitäten wird im Rahmen der konservativen Prävention und Therapie verschiedener Erkrankungen sowie im Leistungssport angewendet und erforscht. Hervorzuheben ist eine Uneinheitlichkeit zwischen Ergebnisse und Theorien bezüglich der Wirksamkeit und ein limitiertes Verständnis über Wirkmechanismen. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss statischer Kompression auf das Gewebe mittels nahinfrarotspektroskopischer und infrarotthermografischer Messungen bei gesunden Proband*innen zu untersuchen und die Kompressionsmethode weiterzuentwickeln.
Methoden: Zwischen Mai 2020 und Dezember 2021 wurden Untersuchungen zum Effekt lokaler, statischer Handkompression an 25 gesunden Proband*innen (52 % männlich, 23 Jahre [22-29 Jahre]) durchgeführt. Es wurde eine neuartige Kompression entwickelt, basierend auf Stoff-Kompressionshandschuhen und angepassten palmaren Einlagen (Pelotten). Um die als druckadjustierte statische Kompression (DSK) bezeichnete Kompression mit einer herkömmlichen OP-Handschuhkompression zu vergleichen, wurden Druck- und Temperaturmessungen sowie Befragungen zur subjektiven Beurteilung umgesetzt. Die DSK wurde für 5, 60 bzw. 90 min unilateral durchgeführt, um Konzentrationsveränderungen des oxygenierten, desoxygenierten und totalen Hämoglobins sowie der lokalen Gewebeoxygenierung nahinfrarotspektroskopisch und die Fingerkuppentemperatur infrarotthermografisch zu ermitteln.
Ergebnisse: Nach 90 min DSK waren die Fingerkuppentemperaturen der intervenierten Hand mit 28,1 °C [24,4 – 32,9 °C] signifikant kühler (p<0,01) verglichen zur Kontrollseite (30,7 °C [26,5 – 25,1 °C]) und zu den Ausgangswerten 32,9 °C [25,0 – 34,8 °C] (p<0,05). Die DSK erzeugte im Vergleich zu den OP-Handschuhen gleichmäßigere Kompressionsdrücke (DSK: 14 – 37 mmHg; OP-Handschuhe: 4 – 45 mmHg) und wurde als komfortabler empfunden. Die Konzentration des oxygenierten Hämoglobins stieg im Median signifikant zeitabhängig nach 5/60/90 min Kompression um 2,2 µmol/L [-1,4 – 5,3 µmol/L] / 5,0 µmol/L [0,7 – 9,7 µmol/L] /10,5 µmol/L [4,4 – 13,7 µmol/L]) an (jeweils p<0,05). Die Konzentration des desoxygenierten Hämoglobins sank dabei um -5,6 µmol/L [-7,0 – 2,7 µmol/L] (p<0,01) / -3,4 µmol/L [-6,4 – 0,6 µmol/L] / -3,4 µmol/L [-9,1 – 1,9 µmol/L]. Es gab keine signifikanten Veränderungen der Konzentrationen des totalen Hämoglobins. Die Gewebeoxygenierung (Tissue Oxygenation Index) stieg nach 5/60/90 min DSK um 4,9 % [3,7 – 8,0 %] (p<0,05) / 4,9 % [-0,9 – 11,0 %] (p<0,05) / 8,9 % [5,2 – 13,7 %] (p<0,01) an. Es traten keine unerwünschten Nebenwirkungen auf.
Zusammenfassung: Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass eine statische Kompression der Hände, über eine Konzentrationszunahme des oxygenierten Hämoglobins und einer Konzentrationsabnahme des desoxygenierten Hämoglobins, zu einer gesteigerten Gewebeoxygenierung führt. Diese Erkenntnisse können zu einer neuen Bewertung der Wirkmechanismen einer lokalen Kompression beitragen.
Background: Local, static compression of the extremities is utilized and researched in the realm of conservative prevention and therapy for various conditions as well as in sports performance. Notably, there exists disparity between results and theories concerning the efficacy, thus leading to a limited understanding of mechanisms of action. The aim of this study was to investigate the impact of static compression on local tissue using near-infrared spectroscopic and infrared thermographic measurements in healthy subjects, and to advance the compression method.
Methods: Between May 2020 and December 2021 investigations were conducted on the effect of local static hand compression on 25 healthy volunteers (52% male, 23 years [22-29 years]). A new type of compression was developed based on fabric compression gloves and self-customized palmar inserts. To compare the compression called pressure-adjusted static compression (PSC) with surgical glove compression, pressure and temperature measurements as well as interviews for subjective assessment were implemented. PSC was performed unilaterally for 5, 60 and 90 min to determine changes in hemoglobin concentrations and local tissue oxygenation using near-infrared spectroscopy and to measure fingertip temperature using infrared thermography.
Results: After 90 min of PSC, fingertip temperatures of the intervened hand were significantly cooler (p<0.01) at 28.1 °C [24.4 – 32.9 °C] compared to the control side (30.7 °C [26.5 – 25.1 °C]) and to the baseline of 32.9 °C [25.0 – 34.8 °C] (p<0.05). The PSC produced more uniform compression pressures compared to the surgical gloves (PSC: 14 – 37 mmHg; surgical gloves: 4 – 45 mmHg) and was perceived as more comfortable. The concentration of oxygenated hemoglobin increased significantly in a median time-dependent manner after 5/60/90 min compression by 2.2 µmol/L [-1.4 – 5.3 µmol/L] / 5.0 µmol/L [0.7 – 9.7 µmol/L] /10.5 µmol/L [4.4 – 13.7 µmol/L]) (p<0.05 in each case). The concentration of deoxygenated hemoglobin decreased by -5.6 µmol/L [-7.0 – 2.7 µmol/L] (p<0.01) / -3.4 µmol/L [-6.4 – 0.6 µmol/L] / -3.4 µmol/L [-9.1 – 1.9 µmol/L]. There were no significant changes in the concentrations of total hemoglobin. Tissue oxygenation (Tissue Oxygenation Index) increased by 4.9 % [3.7 – 8.0 %] (p<0.05) / 4.9 % [-0.9 – 11.0 %] (p<0.05) / 8.9 % [5.2 – 13.7 %] (p<0.01) after 5/60/90 min PSC. There were no undesirable side effects.
Summary: In conclusion, the findings of this study suggest that static compression of the hands leads to increased tissue oxygenation, as evidenced by an increase in the concentration of oxygenated hemoglobin and a decrease in the concentration of deoxygenated hemoglobin. These insights may contribute to a reevaluation of the mechanisms of action underlying local compression.
