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Herz-, Nierenfunktionsregulation und Entzündungsmodulation (Laborprojekt)

Das Team von "Laborärzten" bestand aus Prof. Andreas Huber, Dr. Urs Hefti, Dr. sc. nat. G. Risch und cand. med. Jacqueline Pichler. Unsere Forschung hatte zum Ziel das Verhalten von wichtigen Regula-tionsmechanismen im Körper für Herzfunktion, Nierenfunktion und Wasser und Elektrolythaushalt in grosser Höhe, d.h. unter Hypoxie, zu studieren. Weiter wurde auch das Verhalten von Entzündungsvorgängen, die als Reaktion auf die Höhe vorkommen, evaluiert. Darunter sind verschiedene Zytokine (Entzündungsbotenstoffe), aber auch Gerinnungsfaktoren, die bei den bekannten Gefässschäden vorkommen können, beteiligt. Auch in unserem Projekt wurde die Auswirkung der unterschiedlichen Aufstiegsverhalten von zwei Gruppen von Probanden geprüft, d.h. es wird die Wirkung auf die oben beschriebenen, im Blut vorkommenden Mediatoren untersucht werden. Die Ergebnisse sollen Erkenntnisse zu den Anpassungsvorgängen (Akklimatisation) auf grosser Höhe, sowie über das Entstehen von Höhenkrankheiten geben. Nicht zuletzt lassen sich aber auch Rückschlüsse finden, wie Patienten, die aus ganz anderen Gründen unter Sauerstoffmangel leiden (z.B. auf einer Intensivstation in Aarau) auf den Sauerstoffmangel reagieren, resp. sich unterschiedlich anpassen. Um zu diesen Erkenntnissen zu gelangen wurden auf insgesamt 5 verschiedenen Höhen von den Probanden Blut entnommen, zentrifugiert, tiefgefroren und nach Lagerung zurück in die Schweiz geflogen. Im Labor in Aarau werden dann die verschiedenen Substanzen im Blut mit verschiedensten Labortests gemessen.

Von links nach rechts: Prof. Andreas Huber, Dr. Med Urs Hefti, Jacqueline Pichler

1. "Herzhormone"

Das gesunde Herz scheidet kontinuierlich mehrere regulatorische Hormone aus, die zur Gefässerweiterung im Körper und zu einer Wasser und Salzausscheidung in der Niere führen. Hiermit wird das Blutvolumen reguliert und damit die Pumpbelastung des Herzes angepasst. Es ist bekannt, dass es bei Herzerkrankungen, bei denen das Herz nicht mehr genügend Blut befördern kann, zu einem Anstieg dieser Herzhormone kommt, dies um das Herz vor Pumpenüberlastung zu schonen. Heute sind mehr als 3 solcher Hormone unter dem Namen Natriuretische Peptide bekannt. Die grosse Höhe stellt für den Kreislauf und das Herz eine grosse Belastung dar. Es wird nun interessant sein zu beobachten, wie diese Werte mit dem Wohlbefinden der Probanden (Score) und mit den übrigen Messwerten, vor allem der Atemphysiologen, wie Sauerstoffsättigung, Lungenfunktion und körperlichem Belastungstest korrelieren.

2. Messung der Nierenfunktion

Auch eine gut funktionierende Niere ist in der Höhe wichtig. Durch verschiedene Anpassungsmechanismen kommt es zu einer Eindickung des Blutes. Nichts desto trotz müssen giftige Substanzen aus dem Körper ausgeschieden werden können und der Wasser-Salz-Haushalt muss gut reguliert werden. Durch neue Messmethoden können aus Blutproben sehr genaue Rückschlüsse auf die aktuelle Nierenfunktion gezogen werden. Es wird also interessant sein, wie sich die Nierenfunktion bei den Probanden, insbesondere bei den verschiedenen Aufstiegsgruppen, verhält, und wie sich diese Werte zu den übrigen Messdaten, erhoben aus den Fragebogen und den Messungen der anderen Forschungsgruppen, verhalten.

3. Entzündungsmediatoren

Als Reaktion auf die Zell (vor allem Gefäss) schädigung durch den tiefen Sauerstoffgehalt in der Höhe kommt es zu einer recht ausgedehnten Entzündungsreaktion. Diese wird durch Entzündungsbotenstoffe (Mediatoren) ausgelöst, aber auch reguliert und in Grenzen gehalten. Verschiedene neue Entzündungshormone sind bekannt und deren Wirkung ist teilweise ebenfalls dokumentiert. Es ist nun von grossem Interesse herauszufinden, wie sich diese Entzündungsvorgänge und auch entsprechend die Reparaturvorgänge bei den einzelnen Probandengruppen und Individuen manifestieren. Ebenfalls kann über diese Mediatoren eine Aussage gemacht werden, wie die Körper der Probanden auf die Höhe reagieren. Weiter nehmen wir an, dass es beim Höhenlungenödem und Höhenhirnödem über diese Entzündungsmediatoren und auch weitere, die dem Blutgerinnungssystem zugeordnet werden können, zu schweren Schäden kommt.

4. Genetische Faktoren

Die Unterschiede zwischen verschiedenen Menschen entstehen grösstenteils durch kleine Variationen der Gene. Durch diese kleinen Unterschiede kommt es zu keiner Störung oder Krankheit, sondern letztlich zu subtilen Differenzen in der Funktion der Genprodukte. Auf der einen Seite seien Thromboseneigung (vermehrte Gerinnselbildung) zum anderen Blutungsneigung genannt, die sich unter normalen Lebensumständen nicht auswirken, jedoch unter extremen Bedingungen, wie es die grosse Höhe ist, durchaus eine Rolle spielen können. Das Zusammenwirken verschiedener Schlüsselgene kann schon eine schlechtere Adapta-tion an grosse Höhen oder eben eine sehr gute Anpassungsfähigkeit erklären. Durch Gentests an Blutzellen, die mittels Blutentnahme abgenommen wurden, hoffen wir Einblicke in die Anpassungsfähigkeit des Menschen an die Höhe und die Auswirkung von verschiedenen Aufstiegsgeschwindigkeiten zu gewinnen.

 

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