Einfluss simulierter Mikrogravitation und variabler Kochsalzzufuhr auf arteriellen Blutdruck, Hämodynamik und Orthostasetoleranz gesunder Probanden

Böhmer, Andreas Benedict; Gerzer, Rupert

doi:2752

Einfluss simulierter Mikrogravitation und variabler Kochsalzzufuhr auf arteriellen Blutdruck, Hämodynamik und Orthostasetoleranz gesunder Probanden = Simulated microgravity and altered sodium diet influences blood pressure, hemodynamics and orthostatic tolerance of young normotensives

Böhmer, Andreas Benedict

2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Andreas Benedict Böhmer

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2009

Umfang84 S. : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Gerzer, Rupert (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2009-02-16

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-27528
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51115/files/Boehmer_Andreas.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Flugmedizin (DLR) (811003-1)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Langzeit-Blutdruckmessung (Genormte SW) ; Mikrogravitation (Genormte SW) ; Kochsalz (Genormte SW) ; Orthostase (Genormte SW) ; Blutdruck (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; blood pressure (frei) ; sodium (frei) ; normotensive (frei) ; orthostatic tolerance (frei) ; microgravity (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Das Kreislaufsystem des Menschen unterliegt der kontinuierlichen Beeinflussung durch äußere Reize. Dabei stellt besonders die einwirkende Schwerkraft eine ständige Herausforderung dar; entfällt dieser Reiz, verändert sich auch die Regulation des Kreislaufsystems: Bei Aufenthalten in echter sowie in simulierter Mikrogravitation laufen Anpassungsvorgänge ab, durch die bei Wiedereinwirken des Schwerkraftvektors die Orthostasetoleranz vermindert ist. Durch die kurzfristige Gabe von Salztabletten nach Aufenthalt in echter Mikrogravitation sind positive Effekte auf die Orthostasetoleranz erzielt worden. Über den Effekt kontinuierlich erhöhter bzw. erniedrigter Salzzufuhr auf das Kreislaufsystem während Mikrogravitation ist bisher jedoch wenig bekannt. Ebenso wenig weiß man über die Effekte veränderter Kochsalzzufuhr bei jungen, gesunden Menschen. Der Zusammenhang zwischen Kochsalzzufuhr und der Entstehung von Hypertonie wird ferner seit langem kontrovers diskutiert. Im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen kontinuierlich erhöhter und erniedrigter Kochsalzzufuhr während simulierter Mikrogravitation auf das kardiovaskuläre System von jungen, gesunden Probanden untersucht. Vor Beginn und nach zweiwöchiger Salzbehandlung bei gleichzeitiger Kopftieflage wurden 24-Stunden-Blutdruckmessungen durchgeführt. Des Weiteren erfolgte vor und nach der Behandlung eine Kipptischuntersuchung mit Aufzeichnung der relevanten Kreislaufparameter, der Orthostasezeit, sowie Messung von Noradrenalin und Aldosteron im Plasma. Unsere Ergebnisse zeigen, dass niedrige Kochsalzzufuhr während simulierter Mikrogravitation zu einem Anstieg des nächtlichen Blutdrucks führt. Daraus resultieren für die diastolische Druckkomponente eine Aufhebung der zirkadianen Blutdruckrhythmik und die Ausbildung eines „non-dipper“- Musters. Die orthostatische Toleranz ist bei beiden Salzbehandlungen nach simulierter Mikrogravitation vermindert. Auf die Noradrenalinkonzentration haben die unterschiedlichen Salzbehandlungen keinen Einfluss. Für die Aldosteronkonzentration im Plasma zeigt sich eine deutliche Zunahme unter Niedrigsalzzufuhr sowie eine Abnahme unter hoher Salzbehandlung während simulierter Mikrogravitation. Dementsprechend resultiert eine ausgeprägte Orthostaseantwort unter Niedrigsalzbehandlung im Vergleich zur reduzierten, aber noch messbaren Reaktion bei hoher Salzzufuhr. Diese Ergebnisse liefern einen Hinweis darauf, dass bei kontinuierlicher Salzbehandlung im Gegensatz zur kurzfristigen Gabe von Salz die Regulationsmechanismen des Wasser- und Elektrolythaushalts zum Tragen kommen und möglicherweise den positiven Effekt auf die Orthostasetoleranz relativieren. Insbesondere konnten wir zeigen, dass die Kombination von verminderter Kochsalzzufuhr und simulierter Mikrogravitation die zirkadiane Blutdruckvariation aufhebt. Diese Ergebnisse legen nahe, dass neben der körperlichen Aktivität und der orthostatischen Belastung noch weitere – so auch alimentäre – Faktoren die zirkadiane Blutdruckvariabilität wesentlich beeinflussen. Ferner deutet die Veränderung der zirkadianen Blutdruckrhythmik unter niedriger Salzbehandlung an, dass die Blutdruckregulation bei jungen, gesunden Menschen möglicherweise anderen Mechanismen unterliegt, als bei Bluthochdruckpatienten. Die Betrachtung des Einflusses von Salzzufuhr auf das Blutdruckverhalten und die hormonelle Regulation von Gesunden sollte daher Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sein. Da die Beteiligung der natriuretischen Peptide sowie des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems auch bereits bei der Entstehung, der Diagnostik und der Therapie kardialer Erkrankungen diskutiert wird, ist die Forschung auf diesem Gebiet von weitreichender Bedeutung.

The human cardiovascular system is continuously influenced by external factors. Especially gravitation on earth means a constant challenge. By the loss of gravitational stress, e.g. during simulated microgravity or spaceflight the human cardiovascular system is modulated in a way which promotes different problems when gravitation reaffects human body: reduced hemodynamic adaptiveness and orthostatic tolerance is the consequence. High dosage of salt tablets given directly after residence in microgravity has been shown to be an appropriate measure to ameliorate orthostatic tolerance. Effects of continuously high resp. low salt diet on orthostatic tolerance are unknown yet. As well as the influences of different salt diets on the cardiovascular system of young healthy men have not been described in detail, the coincidence of salt ingestion and hypertension disease is still object of controversial health care discussion. The aim of our study was to investigate the effect of high vs. low salt diet during simulated microgravity on the cardiovascular system of young healthy normotensive men. We measured 24 hrs blood pressure before and after 14 day head-down tilt bed rest and furthermore examined hemodynamic response and orthostatic tolerance by tilt table testing. Our results showed an increase of blood pressure and development of a “non-dipper” pattern especially for the diastolic component under low salt diet, while blood pressure is barely influenced by high salt diet. Orthostatic tolerance is altered by microgravity; continuous salt ingestion shows no benefit on its related hemodynamics. Basic aldosterone plasma concentration increases under low salt conditions and declines under high salt diet. Its head up tilt response turns out more distinctive under low salt ingestion while norepinephrine levels have been unaltered by salt diet. Our findings indicate that continuously altered salt diet is less effective to improve orthostatic tolerance after simulated microgravity than single administration. Activation of hormonal feed back control mechanisms, especially of renin-angiotensin-aldosterone-system could wash out the short-term benefit of salt ingestion. We could show that low salt diet combined with microgravity have an enormous effect of blood pressure pattern. Results of blood pressure measurement suggest relevant blood pressure regulation agents in young normotensives that vary significantly from the presumed mechanisms found in some groups of hypertensive patients. Investigation of blood pressure regulation of young normotensives should be taken into account to get a deeper understanding of the basical mechanisms of the human cardiovascular system. Because natriuretic peptide and renin-angiotensin-aldosterone-system activity are possible useful surrogate markers in diagnostics and therapy of cardiosvascular diseases, scientific advance in this area becomes more and more important.

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