Einfluss von Hyperoxie auf das Endothel und die diastolische Funktion des Menschen

Die Anwendung von Sauerstoff ist in vielen Bereich der Medizin insbesondere in der Notfall- und Intensivmedizin weit verbreitet, wobei gerade im Bereich der Tauchmedizin z.B. während der Behandlung von Problemwunden mittels hyperbarer Oxygenation (HBO) eine z.T. erhebliche Hyperoxie in Kauf genommen wird. Aber auch Sporttaucher können durch die immer weitere Verbreitung der sog. Kreislaufgeräte einer deutlichen hyperbaren Hyperoxie ausgesetzt sein. Durch die wachsende Popularität des Sporttauchens gibt es immer mehr ältere Tauchanfänger, welche ein verstärktes Interesse am Tauchen mit Kreislaufgeräten haben. Bei über 40-jährigen sind altersbedingte Vorerkrankungen wie z.B. arterielle Hypertonie nicht selten. Besonders bei älteren Sporttauchern kommt es vermehrt zu Taucherlungenödemen, wobei sich bei diesen Patienten oft ein Hypertonus in der Vorgeschichte fand. Hier steht die Hypothese im Raum, dass die tauchbedingte Hyperoxie die ohnehin durch den Hypertonus gestörte myokardiale Compliance noch zusätzlich negativ beeinflussen kann. Aus diesem Grund sollte in dieser Studie die Frage geklärt werden, ob erhebliche Hyperoxie, wie sie beim Tauchen mit Kreislauftauchgeräten auf den Organismus einwirkt, zu Störungen des Herz-Kreislauf-Systems führen kann. Dazu wurden 28 junge, gesunde Probanden (Gruppe 1; 26 ± 6 Jahre), und 23 ältere Studienteilnehmer (Gruppe 2; 53 ± 9 Jahre) in die Studie eingeschlossen und für insgesamt 131 Minuten hyperbarem Sauerstoff in einer Druckkammer mit 240 kPa ausgesetzt und anschließend auf mögliche Hyperoxieeffekte am Herzen und den Gefäßen untersucht. Dazu wurde jeweils eine Echokardiographie durchgeführt und die Endothelfunktion mittels der flussvermittelten Vasodilation (FMD) sowohl vor als auch nach der Druckkammerfahrt gemessen. Nach Beendigung der HBO zeigte sich bei allen Probanden ein hochsignifikanter (p: < 0.005) Abfall der Herzfrequenz und der systolischen/ diastolischen FMD. Bei den echokardiografischen Parametern der diastolischen Funktion zeigten sich jedoch Unterschiede zwischen den jüngeren und älteren Studienteilnehmern. Die E/A-Ratio stieg in Gruppe 1 (Jüngere) an (p: < 0.005) und blieb in Gruppe 2 (Ältere) unverändert. Die E/e‘-Ratio stieg nur in der ersten Gruppe signifikant (p: < 0.05) an, wobei die e‘/a‘-Ratio in beiden Gruppen signifikant (p: < 0.005) angestiegen ist. Die Dezelerationszeit (DT) stieg nach HBO ebenfalls bei allen Probanden hochsignifikant an, während die isovolumetrische Relaxationszeit (IVRT) bei allen Studienteilnehmern unverändert geblieben ist. Als zentraler Parameter der systolischen Herzfunktion wurde die Ejektionsfraktion (EF) bestimmt. Diese zeigte nur bei den Älteren einen signifikanten (p: < 0.05) Abfall. Die ermittelten Ergebnisse der FMD zeigen, dass es zu deutlichen Effekten am Endothel aufgrund einer hyperoxie-bedingten Verarmung des potenten Vasodilatators Stickstoffmonoxid gekommen sein muss. Möglicherweise war dieser Effekt aufgrund einer vorbestehenden reduzierten vaskulären Compliance bei den älteren Probanden etwas stärker ausgeprägt. Die Veränderungen der echokardiografischen Funktionsparameter nach der HBO-Fahrt deuten darauf hin, dass die Älteren Studienteilnehmer der Gruppe 2 aufgrund ihrer altersbedingt schon etwas eingeschränkten myokardialen Compliance weniger gut als die Jüngeren (Gruppe 1) in der Lage waren, die sauerstoffinduzierte Bradykardie auszunutzen. Dies zeigte sich vor allem durch den fehlenden Anstieg der E/A- und E/e‘-Ratio nach hyperbarer Hyperoxie bei der Gruppe 2. Durch die Hyperoxie-induzierte Bradykardie dürfte sich der hochsignifikante Anstieg der DT erklären lassen.

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:


CC BY 4.0

Bitte beachten Sie, dass einzelne Bestandteile der Publikation anderweitigen Lizenz- bzw. urheberrechtlichen Bedingungen unterliegen können.

Zitieren

Zitierform:
Zitierform konnte nicht geladen werden.