Frequenzanalytische Untersuchungen von Laser-Doppler-Flußsignalen der physiologischen und medikamentös beeinflußten nasalen Flowmotion

Zusammenfassung

Der Begriff „Flowmotion“ bezeichnet das Phänomen spontaner und autonomer, rhythmischer Änderungen des Kontraktionszustandes der glatten Muskulatur kleiner arterieller Gefäße. Die Ziele der vorliegenden Studie bestanden darin, ein Verfahren zum Nachweis der physiologischen Flowmotion in der Nasenschleimhaut zu entwickeln, die Signalmuster der Flowmotion einer detaillierten Analyse im Vergleich zu anderen Schleimhaut- und Hautarealen zu unterziehen und mögliche Veränderungen der Signalmuster unter medikamentöser Stimulation zu untersuchen.

Material und Methoden: Es wurde die Mikrozirkulation der Nasenschleimhaut von 40 gesunden Probanden unter standardisierten Bedingungen untersucht. In der ersten Meßreihe wurde die Mikrozirkulation der Nasenschleimhaut mit der Mikrozirkulation der Mundschleimhaut sowie der Haut von Stirn und Ohrläppchen verglichen. In der zweiten Serie wurde die Mikrozirkulation der Nasenschleimhaut vor sowie nach Provokation mit physiologischer Kochsalzlösung, Oxymetazolinhydrochlorid und Histamin untersucht. Die Mikrozirkulation wurde mit Hilfe der Laser-Doppler-Flußmetrie gemessen und einer Signalanalyse mit Darstellung der Leistungsspektren (FFT-Analyse) und der Veränderungen der Signalmuster unterzogen.

Ergebnisse: Die erste Meßserie zeigte, daß die Verteilung der Häufigkeiten relativer Energiemaxima in der Nasenschleimhaut signifikant von dem Flowmotionsmuster der Ohrläppchen- und Stirnhaut differiert. Die zweite Meßreihe ergab, daß Oxymetazolinhydrochlorid eine deutliche Frequenzerhöhung und Histamin eine signifikante Reduktion der nasalen Flowmotion bewirkt:

Diskussion: Mit Hilfe der Laser-Doppler-Flußmetrie und einer speziellen Signalanalyse ist es gelungen, die physiologische Flowmotion der Nasenschleimhaut nachzuweisen und erstmals näher zu analysieren. Dabei wurden spezifische Frequenzmuster der Nasenschleimhaut gefunden, die sich signifikant von Frequenzmustern der Hautflowmotion unterscheiden und die empfindlich auf medikamentöse Provokationen reagieren.

Summary

The term “flow motion” stands for the phenomenon of spontaneous and autonomous rhythmic variations of the contractile state of the smooth muscles of small dermal vessels. There also have been a few observations of variations in the microcirculation of the mucosa, but they have not been evaluated in detail to date. The aims of this study were to develop a method for investigation flow motion, especially in the nasal mucosa; to compare nasal flow motion to that of other skin and mucosal areas; to evaluate the influence of normal saline solution, as well as a sympathomimetic agent and histamine on flow motion. The microcirculation of the nasal mucosa of 40 healthy volunteers was measured under standardized conditions. In a first series of investigations, the microcirculations of the forehead, lobule of the ear, nose and oral mucosa were compared. In the second series, the microcirculation of the nasal mucosa was measured with laser-Doppler flowmetry before and after provocation with 0.9% saline solution, 0.25 mg oxymetazoline hydrochloride as sympathicomimetic preparation and 0.085 mg histamine in 0.5 ml of 0.9% saline solution. Evaluation of the data included signal analysis of the microcirculatory variations using fast-Fourier transformation and its changes before and after the pharmacological stimulations. Distribution of the power spectra showed that the nasal mucosa was significantly different from that of the skin of the forehead and the ear. Oxymetazoline hydrochloride led to a clear increase and histamine to a significant reduction in the frequencies of the flow motion. The results of this study demonstrated that nasal flow motion could be detected and evaluated with laser-Doppler flowmetry and a special analysis of the data recorded. Specific patterns of the flow motion frequencies could be detected in the nasal mucosa that were distinctive from those of the skin. The pattern of the flow motion frequencies reacted very sensitively to the pharmacological provocations used.