Leukozytenrheologie und Thrombozytenaggregation unter erschöpfender Belastung

Abstract: Aus der Klinik für Physikalische Medizin Balneologie und Klimatologie der Universität München Vorstand Professor Dr. med. Senn Dissertation zum Erwerb des Doktorgrades der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität zu München vorgelegt von Markus R. Marschall aus Erding Jahr 1992 Zusammenfassung: Hintergrund: Sowohl Leukozyten als auch Thrombozyten spielen bezüglich der Funktion der Mikrozirkulation beziehungsweise der Schädigung von Gefäßen und den damit assoziierten Erkrankungen eine wichtige Rolle. In Literaturübersichten werden wesentliche Beziehungen beider Zellpopulationen insbesondere zu Erkrankungen thrombembolischen Charakters aufgezeigt. Die Bedeutung der Leukozyten wird errät in den letzten Jahren erkannt so daß geeignete Untersuchungsmethoden noch nicht lange zur Verfügung stehen. In dieser Studie kommt das St. George's-Filtrometer zur Anwendung mit dem die Zellpassage von Filterporen im Mikrometerbereich bestimmt werden kann. Um Ausgangsdaten über die Leukozytenfiltration zu gewinnen werden gesunde Probenden bis zur subjektiven Erschöpfung belastet. Bei körperlicher Belastung erwartet man aufgrund der Angeben in der Literatur eine Aktivierung der Thrombozyten. Deshalb wird als ein wesentlicher Aspekt der Thrombozytenfunktion ihre induzierte Aggregation untersucht. Diese ist bei der Verwendung von ADP als Induktionssubstanz nach Belastung gesteigert während bei der Verwendung von Adrenalin möglicherweise eine reduzierte Aggregationsneigung besteht. Das soll im Rahmen eines maximalen Belastungsversuches näher untersucht werden. Arbeitshypothese: Erschöpfende körperliche Belastung beeinflußt die Filtrierbarkeit der Leukozyten und die Aggregation der Thrombozyten. Material und Methoden: 20 gesunden männlichen Probanden (Nichtraucher: Mittelwerte: 2 5 1 Jahre. 70 9 kg 180 0 cm) wird nach 10-minütiger Ruhe in horizontaler Lage Blut entnommen und ebenso nach Ausbelastung auf dem Fahrradergometer. Die eine Hälfte der Blutproben vor und nach Belastung wird sofort zu thrombozytenreichem Plasma (PRP) aufbereitet die andere Hälfte wird zur selektiven Anreicherung der Leukozyten verwendet. Die Leukozyten werden durch Sedimentation mehrmaliges Zentrifugieren und Waschen selektiv im Verhältnis zu den Thrombozyten und Erythrozyten angereichert. Das weiße Differentialblutbild verändert sich dabei nicht. Anschließend werden die auf eine konstante Konzentration von 3 x 103/µl eingestellten Leukozytensuspensionen im "St. George's Blutfiltrometer" untersucht. Dabei wird die Passage der Leukozyten durch Filterporen mit einem Durchmesser von 5µm bei konstantem Filtrationsdruck gemessen. Das gerührte PRP wird 30- 60min bei Zimmertemperatur inkubiert. Denn wird es während 2min auf 37° C erwärmt und durch die Zugabe von Adrenalin (Endkonzentration: 2.5 x10-5m) zur Aggregation gebracht. Ein "Platelet Aggregation Profiler" bestimmt photometrisch den Verlauf der Aggregation und zeichnet ihn auf. Ergebnisse: In der statistischen Auswertung des Gesamtkollektives zeigt sich nach Belastung eine reduzierte Filtrierbarkeit der Leukozyten (p=0.01). Bei einer kleineren Untergruppe (n=6) kommt es zu einem leichten Anstieg der Filtrierbarkeit. Diese Untergruppe ist bezüglich Alter Größe Gewicht unter Belastung erreichtem Blutdruck sowie erbrachter maximaler Leistung vom Gesamtkollektiv nicht abzugrenzen (P> 0.05). Die adrenalininduzierte Thrombozytenaggregation nimmt nach Belastung sehr signifikant ab (p=0 01). Interpretation: Unter erschöpfender Belastung kommt es zumindest beim Großteil der Probanden zu einer Verschlechterung der Leukozytenfiltration. Vergleichbare Befunde bestehen bei akuten Entzündungen Diabetes mellitus Herzinfarkt. ischämischem Hirninfarkt und der arteriellen Verschlußkrankheit. Die Ähnlichkeit der veränderten Leukozytenrheologie unter erschöpfender Belastung und bei entzündlichen Prozessen wird in der Literatur auch hinsichtlich der Ausschüttung von Akut-Phasen-Proteinen und polymorphonuklearer Elastase bestätigt die den Aktivierungszustand der Leukozyten widerspiegelt. Der entscheidende Unterschied liegt in der zeitlichen Dauer der Veränderungen die unter den Bedingungen dieser Studie als kurzfristig angesehen werden dürfen. Der erhöhte Aktivierungszustand der Leukozyten entspricht einer Steigerung ihrer Adhäsionsneigung und möglicherweise euch ihrer Rigidität. Diese Faktoren werden als Ursache der verschlechterten Filtrierbarkeit nach körperlicher Belastung angenommen wobei für Gesunde negative Auswirkungen schon aufgrund des gleichzeitig erhöhten Blutflusses nicht zu erwarten sind. Im Gegensatz zur ADP-induzierten ist die durch Adrenalin induzierte Thrombozytenaggregation nach erschöpfender Belastung herabgesetzt. Dieser Widerspruch erklärt sich durch die erhöhte Ausschüttung endogener Katecholamine bei körperlicher Anstrengung. Diese setzen die Affinität der adrenergen Rezeptoren auf den Thrombozyten herab. Deshalb ist die aggregierende Wirkung von Adrenalin vermindert nicht aber die von ADP oder Kollegen. Es zeigt sich also daß es bei erschöpfender Belastung zu einer Aktivierung der Thrombozyten kommt die auch durch die endogenen Katecholamine bedingt sein dürfte. Das stimmt mit den Daten anderer Arbeitsgruppen überein. Die dort beschriebenen minimalen Katecholaminkonzentrationen zur Beeinflußung der Thrombozytenaggregation werden nach den Angaben in der Literatur bei maximaler körperlicher Belastung erreicht. Eine dabei erhöhte Aggregationsneigung wird auch durch Untersuchungen bestätigt die die Thrombozytenaggregation ohne induktionsauslösende Substanz nur durch einwirkende Scherkräfte vornehmen. ___MH

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