Tageszeitliche Variabilität des posturalen Systems

Hintergrund:

Biologische Rhythmen stellen einen elementaren Steuerungsmechanismus in der Physiologie aller höheren Lebewesen dar. Sie ermöglichen die Anpassung an verschiedene Umweltbedingungen. Beispielsweise manifestieren sich kardiovaskuläre Erkrankungen wie Myokardinfarkt, zerebrovaskulärer Insult oder plötzlicher Herztod am häufigsten in den Morgenstunden und im Laufe des Vormittags (Muller, Tofler & Stone, 1989; Guo & Stein, 2003). Ebenso ist die Glukosetoleranz und Insulinsensitivität in den Morgenstunden am höchsten (Schultes & Fehm, 2004). Bislang erfährt der Sachverhalt der zirkadianen Steuerung physiologischer Vorgänge jedoch nur wenig Reflexion im klinischen Alltag, obwohl die zeitgeprägte Reaktion des Organismus von erheblicher Bedeutung ist, insbesondere auch für therapeutische Maßnahmen (von Wichert, 2004).

Fragestellung:

Ziel der Untersuchung war es, vor dem Hintergrund einer effizienteren Therapieplangestaltung im Bereich des sensomotorischen Trainings, tageszeitliche Schwankungen in der Haltungsregulation respektive in den posturalen Subsystemen (visuell, nigrostriatal, peripher-vestibulär, somatosensorisch, cerebellär) zu evaluieren.

Methode: An der Querschnittsuntersuchung nahmen 36 Patienten im Alter von 22–84 Jahren (Durchschnittsalter: 57.3 Jahre) der Elbe-Saale Rehabilitationsklinik Barby teil. Viermal täglich fanden zu standardisierten Messzeitpunkten (MZP 1: 7.00, MZP 2: 11.30, MZP 3: 14.30, MZP 4: 18.00 Uhr) posturographische Messungen mit dem Interaktiven Balance System (IBS) der Firma Neurodata statt. Das IBS erfasst differenziert auf vier Kraftmessplattformen vertikale Kräfte im Vorfuß– und Rückfußbereich und setzt diese in Beziehung zueinander. Die Untersuchung beinhaltet acht Messungen in standardisierten Testpositionen mit und ohne bzw. reduzierter visueller, peripher-vestibulärer oder somatosensorischer Kontrolle. Die Analyse der posturalen Subsysteme erfolgt mittels Frequenzanalyse (FFT).

Ergebnis: Die größte posturale Stabilität und Leistungsfähigkeit der posturalen Subsysteme konnte zum MZP 4 (18.00 Uhr) ermittelt werden. In fünf Parametern (Summenscore; Stabilitätsindikator; F 2–4; F 5–6; F 7–8) ließen sich signifikante Zeiteffekte nachweisen, die in den Parametern Summenscore, Stabilitätsindikator und F 5–6 auch signifikante Effekte im Rahmen der multiplen Tests nach Bonferroni generierten.

Diskussion:

Die Untersuchungsergebnisse deuten darauf hin, dass die posturale Stabilität und Leistungsfähigkeit der posturalen Subsysteme am späten Nachmittag am größten zu sein scheint. Den ausgeprägtesten Tagesgang zeigte das somatosensorische System (p=0.000; Eta-Quadrat=0.172), wohingegen sich das visuelle / nigrostriatale System durch ein hohes Maß an zirkadianer Konstanz (p=0.316; Eta-Quadrat=0.033) auszeichnet. Bei der Interpretation der Untersuchungsergebnisse ist ein, wenn auch nur geringer, Lerneffekt bei der Absolvierung der Testaufgaben zu berücksichtigen.

Schlussfolgerung:

Offensichtlich ist der Effekt, den ein definierter Reiz in einem biologischen System generiert, abhängig vom Zeitpunkt der Reizsetzung, weshalb das Konzept der Homöostase eher zu einem Konzept der Homöodynamik weiterentwickelt werden müsste. Bezogen auf die posturalen Subsysteme gilt dies insbesondere für das somatosensorische System. Für die therapeutische Praxis bedeutet dies, dass ein sensomotorisch akzentuiertes Training in den späten Nachmittagsstunden am wirkungsvollsten zu sein scheint.

Literatur:

Guo, Y.F. & Stein, P.K. (2003). Circadian rhythm in the cardiovascular system: chronocardiology. Am Heart J, 145, 779–786.

Muller, J.E., Tofler, G.H. & Stone, P.H. (1989). Circadian variation and triggers of onset of acute cardiovascular disease. Circulation, 79, 733–743.

Schultes, B. & Fehm, H.L. (2004). Zirkadiane Rhythmen in der Endokrinologie. Internist, 45, 983–993.

Von Wichert, P. (2004). Bedeutung zirkadianer Steuerungsmechanismen für Gesundheit und Krankheit. Internist, 45, 981–982.