Sympathischer Stress und Ganzkörper-Vibrationsreflex

22 gesunde Männer im Alter zwischen 20 und 45 werden für diese Studie rekrutiert. Alle Probanden erhalten vor der Studie eine Einverständniserklärung. Alle experimentellen Verfahren wurden unter Berücksichtigung der Deklaration von Helsinki entwickelt und von der lokalen Ethikkommission genehmigt. In allen Fächern werden Ganzkörpervibrationen (WBV) und isolierte Sehnenvibrationen vor, nach und während sympathischen Aktivierungsmanövern angewendet. Reflexreaktionen, die durch WBV und isolierte Sehnenvibration induziert werden, werden durch Oberflächenelektromyographie (EMG) des rechten Soleus-Muskels aufgezeichnet. Die Berechnung der Latenz erfolgt nach der „kumulativen Mittelungsmethode“.

Als sympathische Aktivierungsmanöver werden Kopfrechenaufgabe und Kältebelastungstest eingesetzt. Bei der Kopfrechenaufgabe wird der Proband gebeten, im Geiste eine zweistellige Zahl von einer vierstelligen Zahl zu subtrahieren und innerhalb von fünf Sekunden zu antworten. Diese arithmetische Berechnung wird für verschiedene Zahlen wiederholt. Dieser Test wird für zwei Minuten fortgesetzt. Für den Kältereiztest werden die Probanden gebeten, ihre rechte Hand bis zum Ellbogen in 2-4 Grad kaltes Wasser zu tauchen und zwei Minuten im Wasser zu halten. Zu diesem Zeitpunkt wird entweder WBV oder Sehnenvibration angewendet. Nach einer zehnminütigen Pause wird die linke Hand einem Kältereiztest unterzogen und der Proband gleichzeitig zum Kopfrechnen aufgefordert. In der Zwischenzeit werden andere Vibrationen verwendet. Die sympathische Reaktion wird anhand der Herzfrequenz und der sympathischen Hautreaktion bewertet.

Ganzkörpervibrationen werden auf das rechte Bein angewendet, während die Probanden mit ihren Knie-, Hüft- und Knöchelgelenken in einer 90-Grad-Position sitzen.

Das linke Bein ruht auf einer schwingungsisolierten Plattform. Während dieser Position wird er gebeten, den Wadenmuskel nicht willkürlich anzuspannen. Die Vibration wird mit dem Gerät PowerPlate® Pro5 WBV (London UK) angewendet. Die Vibrationsamplitude beträgt 2,2 mm. Die Vibrationsfrequenz beträgt 30, 35, 40 und 45 Hz. Jede Vibrationsfrequenz wird 30 Sekunden lang angewendet. Zwischen den 30-sekündigen Vibrationen wird eine 5-sekündige Ruhephase eingelegt. Piezoelektrischer Beschleunigungsmesser (LIS344ALH, Skalenendwert von ± 6 g, linearer Beschleunigungsmesser, ECOPACK®, Mansfield, TX, USA) wird auf der WBV-Geräteplattform zur Berechnung der Reflexlatenz befestigt. Bei der tonischen Vibration werden Vibrationen von 100, 135, 150 und 180 Hz auf die Achillessehne ausgeübt. Bei jeder Frequenz werden 30 Sekunden Vibration angewendet. Zur Anwendung dieser Vibration wird ein Gleichstrom(DC)-Vibrationsmotor verwendet (Bosch™, Amplitude 2 mm, Motordrehzahl 5000-20000/min). Ein piezoelektrischer Beschleunigungsmesser (LIS344ALH, Skalenendwert von ± 6 g, linearer Beschleunigungsmesser, ECOPACK®, Mansfield, TX, USA) wird auf der Haut der Achillessehne platziert, um die tonische Vibrationsreflexlatenz zu berechnen. Oberflächliche EMG-Aufnahmen werden mit der bipolaren Technik vom rechten Soleus-Muskel gemacht. Ein Paar selbstklebender Ag/AgCl-Elektroden (KENDALL® Coviden, Massachusetts, USA) wird an der Haut befestigt. Die Elektroden am Soleus werden gemäß dem SENIAM-Protokoll positioniert. Die Masseelektrode wird am rechten Außenknöchel haften. Vor dem Anbringen der Elektroden an der Haut werden eventuelle Hauthaare rasiert und die Ölschicht auf der Haut mit Alkoholwatte gereinigt. Um die Feuchtigkeit der Haut zu erhöhen, wird EKG-Gel auf die Hautstelle aufgetragen, an der die Elektrode angebracht wird. Oberflächliche EMG-Aufzeichnungen werden mit einem PowerLab ® (ADInstrument ADInstruments, Oxford, UK) Datenrekorder mit einer Abtastrate von 40 kHz aufgenommen.

EMG-Aufzeichnungen werden offline mit LabChart7 Pro® Version 7.3.8 analysiert (ADInstrument, Oxford, UK). Die Beschleunigungsmessdaten werden mit dem Datenlogger PowerLab (ADInstrument London) gleichzeitig mit der EMG-Aufzeichnung aufgezeichnet. Die Beschleunigungsaufzeichnung erfolgt mit einer Abtastrate von 40 kHz. Gleichzeitig werden die Herzfrequenz und die sympathische Hautreaktion mit einem Datenrekorder von Biopac (Biopac System Inc. CA) mit einer Rate von 20 kHz erfasst.