Abstract

Studienziel war die Erfassung spezifischer Effekte körperlicher Aktivität auf die Mikrozirkulation mittels auf Wavelet Transformation basierender Spektralanalyse von Laser Doppler Signalen. Der Blutfluss wurde am Unterarm bei 13 gesunden Nichtrauchern unmittelbar vor und nach standardisierter Ausdauerbelastung mittels Laser Doppler Spektroskopie (LDS) tiefenselektiv (ca. 1 und 8 mm) erfasst. Die Blutflusssignale wurden unter Verwendung der Wavelet Transformation in fünf definierten Frequenzintervallen, die lokale und zentralnervöse Regulationsmechanismen sowie die Herz- und Lungenfunktion reflektieren, analysiert. Ermittelt wurde die mittlere Amplitude des Gesamtspektrums (0,009–2 Hz) sowie die Absolute und Relative Amplitude pro Intervall. Die Amplitude des Gesamtspektrums sowie die Absolute Amplitude pro Frequenzintervall waren signifikant erhöht. (1 und 8 mm, p < 0,05). In Bezug auf die am Gesamtspektrum relativierte Amplitude kam es nur im Frequenzintervall von 0,06-0,2 Hz (Myogene Aktivität) zu einer signifikanten Erhöhung (1 und 8 mm, p < 0,05). Im Frequenzintervall von 0,6-2 Hz (Herzaktion) wurde eine signifikante Abnahme der Relativen Amplitude registriert (8 mm, p < 05). Im messtiefenabhängigen Vergleich zeigte sich eine signifikant höhere Amplitude des Gesamtspektrums in den tieferen Gewebeschichten (p < 0,05). Es wurde gezeigt, dass die LDS in Verbindung mit der Wavelet Transformation ein adäquates Instrument zur Evaluation spezifischer Effekte körperlicher Aktivität auf den mikrovaskulären Blutfluss darstellt. Verf.-Referat

Abstract

The aim of the present study was to evaluate exercise induced changes of the microcirculation by spectral analysis of laser doppler signals based on wavelet transformation. Non-invasive blood flowmeasurements (Laser Doppler Spectroscopy LDS) were performed (depth of measurement approx. 1 and 8 mm) on the forearm in 13 healthy non-smoking males before and after a standardized cycling exercise. Blood low signals were analysed by wavelet transformation in five defined frequency intervals which are proposed to reflect local and central regulatory mechanisms as well as heartbeat and respiration. The mean amplitude of the total spectrum (0,009-2 Hz) and the absolute and relative amplitude of each particular interval were calculated. The total spectral amplitude and the absolute amplitude of each particular interval increased significantly (1 and 8 mm, p < 0,05). Normalized with respect to the total spectrum, the 0,06-0,2 Hz frequency interval amplitude (myogenic activity) increased (p < 0,05) while 0,6-2 Hz frequency amplitude (heartbeat) decreased (8 mm, p < 0,05). Concerning the measuring depth, a significantly higher amplitude of the total spectrum occurred in the deeper tissue (p < 0,05). It has been demonstrated that LDS in combination with wavelet transformation is a valuable tool for use in the evaluation of exercise induced changes of the microvascular blood flow. Verf.-Referat