Podcasts about belastungsphase

Wenn Spitzensportler in einer hohen Belastungsphase sind, sorgen sie dafür, dass sie von den Inhaltsstoffen der Nahrung, die sie in diesen Zeiten verstärkt benötigen, auch mehr bekommen. Wenn Hochleister aus dem normalen Berufsleben in einer hohen Belastungsphase sind… neigen sehr, sehr viele dazu, sich noch schlechter zu ernähren als sonst schon… Doch wir können auch mit unserer Ernaehrung einiges für unsere Spitzenenergie tun...   Show notes Dr. Ulrich Strunz und Andreas Jopp, Die Vitamin-Revolution, ISBN 978-3423343138 Markus Frey, Den Stress im Griff, ISBN 978-3-86980-228-2      

Bandscheibenbedingte Rückenschmerzen stellen eine Gesundheitsstörung von herausragender Bedeutung dar. Innovative Therapiekonzepte sind darauf ausgerichtet, schmerzhaft degenerierte Bandscheiben in ihren natürlichen Strukturen zu regenerieren. Allein durch den chirurgischen Eingriff zur Anwendung dieser Therapiekonzepte wird jedoch die mechanische Kompetenz der Bandscheibe empfindlich gestört. Derzeit ist nicht bekannt, ob neue Nukleusersatzmaterialien für Tissue engineering Strategien an der Bandscheibe diesen Verlust kompensieren können. Daher war es das Ziel der Dissertation in einem kombinierten experimentellen Versuchsansatz aus In-vivo-, Ex-vivo-, In-vitro- und In-silico- Untersuchungen, neu entwickelte Hydrogele als Nukleusersatz im Tiermodell Schaf zu untersuchen und das Schaf als Tiermodell im Bereich der Bandscheibenforschung näher zu charakterisieren. Um ein physiologisches Lastprotokoll für die In-vitro-Untersuchungen zu etablieren, wurde an drei Schafen der intradiskale Druck (IDP) über je 24 Stunden gemessen. Der gesamte Datenpool des ersten Schafes wurde in eine Aktivitäts- und Erholungsphase unterteilt und ex vivo aus den IDP-Durchschnittswerten beider Phasen die entsprechenden axialen Kompressionskräfte abgeleitet. In vitro wurde ein Kriech-Relaxations-Test an 36 ovinen lumbalen Bewegungssegmenten durchgeführt. Die Segmente wurden drei Belastungszyklen ausgesetzt, die jeweils aus einer 15-minütigen Belastungsphase (130 N) und einer 30-minütigen Erholungsphase (58 N) bestanden. IDP-Verlauf und Höhenverlust der Segmente wurden in sechs verschiedenen Versuchsgruppen untersucht: (i) INTAKT; (ii) DEF-AN: Eine schräge Anulusinzision. Der Defekt wurde durch Naht und Cyanoacrylatkleber verschlossen. (iii) DEF-NUKn+k: Nukleusgewebe wurde entfernt und anschließend reimplantiert. Der Anulusverschluss erfolgte wie in DEF-AN. (iv) DEF-NUKp: Entsprechend dem Vorgehen in Testgruppe DEF-NUKn+k wurde der Nukleus entfernt und reimplantiert. Um eine Volumenverdrängung reimplantierten Gewebes in den inneren Anulusdefekt zu vermeiden, erfolgte der Verschluss mittels eines Plugs. Abschließend wurden zwei Hydrogele als Nukleusersatz untersucht: (v) DDAHA und (vi) iGG-MA. Zur besseren Interpretation der In-vitro-Ergebnisse wurden Finite-Elemente-Analysen an einem Bandscheibenmodell durchgeführt. In vivo lag der Bandscheibendruck beim Schaf nahezu konstant höher als beim Menschen. Niedrigste Druckwerte wurden intraoperativ mit ~0,5 MPa ermittelt. Höchste Druckwerte wurden für Aufstehen oder Drehen mit 3,6 bzw. 2,6 MPa gemessen und waren damit ungefähr zwei- bis viermal höher in der ovinen Bandscheibe. Die IDP-Mittelwerte der Aktivitäts- und Erholungsphasen des ersten Schafes lagen bei ~0,75 bzw. ~0,5 MPa, welche axialen Kompressionskräften von 130 bzw. 58 N entsprachen. Im Kriech-Relaxations-Test hatte ein isolierter Anulusdefekt (DEF-AN) keinen Einfluss auf Höhenverlust und IDP der Segmente. DEF-NUKn+k, DEF-NUKp, DDAHA und iGG-MA hingegen steigerten den Höhenverlust und verringerten signifikant den IDP im Vergleich zu INTAKT. Die Modellvorhersagen belegten erhebliche Auswirkungen eines reduzierten Wassergehalts, Kompressionsmoduls und osmotischen Potentials des reimplantierten Gewebes auf den Höhenverlust und IDP des Segmentes. Die Lastübertragung innerhalb der Bandscheibe veränderte sich hierdurch deutlich und ging mit einer erhöhten Belastung des Anulus einher. Die vergleichsweise hohen Bandscheibendrücke des Schafes stehen der weit verbreiteten Meinung gegenüber, dass aufgrund der horizontal ausgerichteten Wirbelsäule des Vierbeiners, intradiskale Lasten geringer sein müssten als beim Menschen. In Kenntnis der vorliegenden Untersuchungen sollte die Rechtfertigung bzw. der Ausschluss des Schafes als Modell im Bereich der Wirbelsäule nicht auf Unterschieden im Gang begründet werden, sondern auf mechanischen Überlegungen bzgl. künftiger Einsatzgebiete. Die In-vitro-Ergebnisse zeigen, dass der Erfolg von Hydrogelen als Nukleusersatz nicht nur vom Ersatzmaterial selbst abhängt, sondern auch von der Wiederherstellung zerstörter Bandscheibenstrukturen, wie der Grenzflächen zwischen Nukleus und Umgebung sowie dem gesetzten Anulusdefekt. Die vorliegende Dissertation konnte die Bedeutung iatrogen induzierter struktureller Schädigungen der Bandscheibe für Nukleusersatzstrategien herausarbeiten und stellt somit wesentliche Anforderungskriterien an das zukünftige Designkonzept von Hydrogelen als Nukleusersatz für Tissue engineering Strategien an der Bandscheibe. Hydrogele, die allein das mechanische Verhalten des Nukleus imitieren, können ansonsten bei der Wiederherstellung der Mechanik des Gesamtsegmentes versagen.

Die Studie wurde an 35 Hunden der Quarantänestation der Schule für Diensthundewesen der Bundeswehr durchgeführt. Die Hunde wurden bei der Ankaufsuntersuchung und während der anschließenden 4-wöchigen Grundausbildung in der Quarantänestation untersucht. Bei der Ankaufsuntersuchung wurden die Körpertemperatur und das Körpergewicht gemessen, das Zahnalter der Hunde bestimmt sowie eine Blutprobe zur Bestimmung hämatologischer und klinisch-chemischer Parameter genommen. Während des 4-wöchigen Aufenthaltes in der Quarantänestation wurden täglich eine Kotproben zur Bestimmung der Kortisolmetaboliten eingesammelt, einmal wöchentlich das Gewicht bestimmt und über die gesamte 1. und 4. Woche die Bewegungsaktivität der Hunde mit Hilfe von Bewegungsmonitoren (ActiTrac, SomnoMedics®) aufgezeichnet. Zusätzlich wurden die Hunde während einer Schutzdienstübungseinheit in der 1. Woche (Übung A) und in der 4. Woche (Übung B) untersucht. Der Untersuchungsaufbau war in der Übung A und B identisch. Jede Schutzdienstübung bestand aus einer 20-minütigen Ruhephase, gefolgt von einer 3-minütigen Schutzdienstübung (= Belastungsphase) und einer anschließenden 60-minütigen Erholungsphase. Während der beiden Übungen wurde die Herzfrequenz mit Sportuhren (Polar, S610i®) und die Aktivität mit Bewegungsmonitoren (ActiTrac, SomnoMedics®) kontinuierlich aufgezeichnet. Die Körpertemperatur sowie die Speichel-Kortisolkonzentration wurde an 6 Messzeitpunkten bestimmt (T1 = vor der Ruhephase, T2 = unmittelbar vor der Belastungsphase, T3 = unmittelbar nach der Belastungsphase, T4 = nach 20 Minuten Erholung, T5 = nach 40 min Erholung, T6 = nach 60 Minuten Erholung). An drei Messzeitpunkten (T2, T3, T6) wurde eine Blutprobe genommen und folgende Parameter bestimmt: Serum-Kortisol, weißes und rotes Blutbild, Laktat, Kreatinkinase, Harnstoff, Kreatinin, Glukose, Alanin-Amino-Transferase, Aspartat-Amino-Transferase und Alkalische-Phosphatase. Das Durchschnittsalter der untersuchten Hunde lag bei 20,5 Monaten. 15 Hunde gehörten dem Rassetypus Belgischer Hütehund, 18 dem Rassetypus Deutscher Schäferhund und 2 dem Rassetypus Rottweiler an. 23 waren Rüden und 12 Hündinnen. Sieben Hunde erwiesen sich nach 1 - 2 Wochen der Grundausbildung als ungeeignet für den Dienst bei der Bundeswehr und wurden ausgemustert. Zur Auswertung der Daten wurden die Hunde in 2 Gruppen unterteilt. In die Gruppe der erfolgreichen Hunde (n = 28) und die der ausgeschiedenen Hunde (n = 7). Die Ruhe-Herzfrequenz (Referenzbereich: 70 - 100 bpm) in der Schutzdienstübung A und B lag bei durchschnittlich 121 bzw. 124 bpm und stieg während der 3-minütigen Belastungsphase signifikant (p≤ 0,001) auf durchschnittlich 154 bzw. 156 bpm an. In der Erholungsphase fiel die Herzfrequenz signifikant ab und erreichte nach 40 Minuten die Ruhe-Herzfrequenz. Die Herzfrequenz der gesamten Ruhe- und Erholungsphase der Schutzdienstübung A lag signifikant (p≤ 0,05) über der Herzfrequenz der Ruhe- und Erholungsphase der Schutzdienstübung B. Die Aktivität der Hunde stieg während der 3-minütigen Belastungsphase der Schutzdienstübung A auf durchschnittlich 296 mG und lag damit signifikant (p≤ 0,001) unter der Belastungsaktivität während der Schutzdienstübung B mit 348 mG. Die Körpertemperatur (Referenzbereich: 37,5 - 39,0°C) lag nach der Ruhephase in beiden Schutzdienstübungen bei 39,0 - 39,2°C. Nach der 3-minütigen Belastungsphase stieg die Körpertemperatur auf Werte zwischen 39,8°C und 40,1°C an und erreichte die Ruhewerte 40 Minuten nach Belastungsende. Die Körpertemperatur der Schutzdienstübung A lag über alle 6 Messzeitpunkte gesehen signifikant (p≤ 0,001) über den Werten der Schutzdienstübung B. Die Speichel-Kortisolkonzentration zeigte nach der 3-minütigen Belastungsphase einen signifikanten (p≤ 0,01) Anstieg und erreichte die höchsten Werte mit 8,9 nmol/l (Übung A) bzw. 9,3 nmol/l (Übung B) 20 – 40 Minuten nach Ende der Belastung. Die Kortisolkonzentration im Serum zeigte keine signifikante Veränderung zwischen den 3 Messzeitpunkten. Im Verlauf der Schutzdienstübung A und B kam es bei den untersuchten Parametern des weißen und roten Blutbildes zu einem signifikanten Anstieg nach der 3-minütigen Belastungsphase und zu einem Abfall auf den Ausgangswert nach der 60-minütigen Erholungsphase. Die Muskelparameter Laktat und Kreatinkinase zeigten nach der 3-minütigen Belastungsphase in beiden Schutzdienstübungen einen signifikanten Anstieg. Die Laktatkonzentration erreichte 4,0 mmol/l (Referenzbereich: 0,2 - 2,9 mmol/l) und fiel nach 60 Minuten wieder auf den Ausgangswert. Die Kreatinkinase war nach der 60-minütigen Erholung weiter angestiegen und erreichte Werte zwischen 151,6 und 183,5 IU/l (Referenzbereich: bis 460 IU/l). Die Konzentration der Kreatinkinase lag im Verlauf der Schutzdienstübung A signifikant über der Konzentration der Schutzdienstübung B. Die Veränderungen in den Konzentrationen von Harnstoff, Kreatinin, Glukose und den Leberwerten Alanin-Amino-Transferase, Aspartat-Amino-Transferase und Alkalische Phosphatase lagen durchweg in den angegebenen Referenzbereichen der einzelnen Parameter. Über den gesamten 4-wöchigen Aufenthalt in der Quarantänestation zeigte die IgG-Konzentration (Referenzbereich: 9,3 – 14,5 mg/ml) von der Ankaufsuntersuchung (14,5 mg/ml) über die 1. Woche (16,7 mg/ml) zur 4. Woche (18,0 mg/ml) einen kontinuierlichen Anstieg. Die Kortisolmetaboliten im Kot zeigten einen kontinuierlichen Abfall in der Konzentration von der 1. (17,6 ng/g) bis zur 4. Woche (11,1 ng/g). Das Körpergewicht fiel während der 4 Wochen um durchschnittlich 0,9 kg. Die Konsistenz der Kotproben wurde zu 4,8 % als geformt, zu 85,0 % als weich, zu 5,3 % als breiig und zu 5,0 % als wässrig eingestuft. Die Bewegungsaktivität während des „Freilaufs“ in der 1. Woche lag bei durchschnittlich 146 mG und während der „Arbeit“ bei 50 mG. Die entsprechenden Bewegungsaktivitäten in der 4. Woche lagen signifikant (p≤ 0,05) höher. Als weitere Einflussfaktoren auf die untersuchten Parameter erwiesen sich das Geschlecht und die Rasse. Die Rüden hatten sowohl in der Ruhe als auch in der Erholung der Schutzdienstübung B und in der 1. und 4. Woche während des „Freilaufs“ sowie in der 4. Woche während der „Arbeit“ signifikant höhere Aktivitätswerte als die Hündinnen. Außerdem hatten die männlichen Hunde in der Schutzdienstübung A signifikant höhere Körpertemperaturen. Dagegen zeigten die Hündinnen im roten Blutbild (Erythrozyten, Hämoglobin, Hämatokrit) signifikant höhere Werte. Die Belgischen Hütehunde zeigten bei der Herzfrequenz der Ruhe und Erholung in der Schutzdienstübung A, bei der Aktivität in der 1. und 4. Woche während des Freilaufs und der Fütterung sowie in der 4. Woche während der Arbeitszeit und bei den Kortisolmetaboliten im Kot signifikant höhere Werte als die Deutschen Schäferhunde. Die 7 aus der Ausbildung ausgeschiedenen Hunde unterschieden sich durch eine signifikant (p≤ 0,05) niedrigere Ruhe- und Erholungsherzfrequenz in der Schutzdienstübung A, eine signifikant (p≤ 0,01) niedrigere Körpertemperatur zum Zeitpunkt der Ankaufsuntersuchung und eine signifikant (p≤ 0,01) höhere Erythrozytenzahl, Hämoglobinkonzentration und einen höheren Hämatokritwert während der Schutzdienstübung A. In dieser Studie konnte eine deutliche Belastung der Hunde durch den 4-wöchigen Quarantäneaufenthalt und in der Ausbildung im Schutzdienst festgestellt werden. Die Hauptbelastung konnte mit Hilfe der untersuchten Parameter auf den Zwingeraufenthalt in fremder Umgebung zurückgeführt werden. Die täglichen Schutzdienstübungen erwiesen sich als submaximale Belastung, die eher als „Ventil“ für die angestaute Energie der Hunde wirkten.