Inhaltliche Bewertung des Forschungsprojekts

Gutachten zu den Auswirkungen des normobaren Umfelds auf ausgewählte Funktionsparameter des autonomen Nervensystems, des Herz-Kreislauf-Systems und der kognitiven Funktionen bei gesunden Probanden

1. Formulierte Forschungsansätze

In den letzten Jahren haben normobare Kammern ihren Platz im Bereich Wellness gefunden. Es handelt sich um Räume, in denen folgende Betriebsparameter eingehalten werden: Druck 1500 hPa, Konzentration von Sauerstoff 37%, von Kohlendioxid und Wasserstoff entsprechend 1,079% und 0,44%. Die Verbleibdauer in der Kammer beträgt 2 Stunden. Bei jeder Sitzung nimmt der Körper eine große Dosis Sauerstoff auf in Verbindung mit Kohlendioxid, das die Hirngefäße erweitert und auf die Zellen des Reizleitungssystems des Herzens wirkt, und mit molekularem Wasserstoff – einem wirksamen biologischen Antioxidans. Den von EKONSTAL Sp. z o.o. Sp. kom. hergestellten normobaren Kammern werden weitreichende Wirkungen auf den menschlichen Körper zugeschrieben, so dass sie als ein gutes Instrument zur Unterstützung der körperlichen Verfassung und Widerstandsfähigkeit sowie des allgemeinen Wohlbefindens und Gesundheitszustands gelten. Diese Kammern sind derzeit die einzigen auf dem heimischen Markt, die über eine CE-Zertifizierung und alle für den Betrieb erforderlichen Zulassungen verfügen. Die Befürworter der normobaren Kammern heben die folgenden Elemente der therapeutischen Wirkung einer 2-stündigen Sitzung in einer normobaren Kammer hervor:

  • Reduzierung der Intensität der Entzündungsprozesse;
  • Beschleunigung des Prozesses der Angiogenese, d.h. der Entwicklung neuer Blutgefäße;
  • Stimulation der Regeneration von Epithelzellen;
  • Stimulation von Hautzellen – Fibroblasten. Auf diese Weise wird die Produktion von Kollagen und Elastin, die der Haut Elastizität verleihen, angeregt;
  • Verlangsamung der Körperalterung;
  • Verringerung der Schwellung im Bereich der beschädigten Gewebe;
  • Erhöhung der Aktivität von Osteoblasten und Osteoklasten – den für die Knochengesundheit verantwortlichen Zellen;
  • Verbesserung der Blutzirkulation;
  • Steigerung der körperlichen und psychischen Leistungsfähigkeit und der Gedächtnisfähigkeit;
  • Verbesserung der Sauerstoffversorgung der Zellen und dadurch Intensivierung der natürlichen Körperregeneration.

In Anbetracht der zahlreichen und unterschiedlichen Meinungen, die sowohl in der wissenschaftlichen Literatur als auch in den populären Medien zur Frage der Auswirkung der normobaren Kammern vertreten sind, hat man beschlossen, eine Studie zur Objektivierung der Daten über die Auswirkungen eines Verbleibs in einer normobaren Kammer auf die oben genannten Prozesse durchzuführen. Gegenstand dieser Studie war die Analyse physiologischer Parameter, die ein breites Spektrum menschlicher Körperfunktionen abdeckten: kognitive Funktionen, biochemische Blutparameter, Funktion des autonomen Nervensystems, Funktion des Herz-Kreislauf-Systems und des Atmungssystems sowie körperliche Leistungsfähigkeit nach einer 2-stündigen Sitzung unter normalen Bedingungen. Es wurde davon ausgegangen, dass ein so breites Spektrum der Studie eine objektive Bewertung der tatsächlichen Auswirkungen der normobaren Kammer ermöglicht und einen Teil der Informationsverwirrung über ihre Anwendung in der Praxis beseitigen würde.

2. Eigenschaften der untersuchten Gruppe und Bewertung der Richtigkeit der Untersuchungsmethoden

Die Studie wurde an einer Gruppe von 22 gesunden freiwilligen Probanden im Alter von 37,5 Jahren durchgeführt. Weitere anthropometrische Parameter waren: mittlere Größe 175 +/- 10,6 cm, Körpergewicht 81,5+/- 22,5 kg, BMI 26,1 +/-5,8. Alle Probanden waren gesund, nahmen keine Arzneimittel ein, nahmen in der Zeit vor der Untersuchung (3 Tage) keine Genussmittel ein und hielten eine ähnliche Diät ein, um Stoffwechsel zu stabilisieren. Außerdem wurden sie aufgefordert, in dieser Zeit einen vergleichbaren Lebensstil und -rhythmus beizubehalten, d.h. ähnliche Schlaf- und Aktivitätszeiten einzuhalten und extreme körperliche Anstrengungen und emotional belastende Situationen zu vermeiden. Diese Empfehlungen zielten darauf ab, die Homogenität der Probandengruppe und die Standardisierung der Messungen zu beeinflussen. Die Untersuchungen wurden zweimal durchgeführt: vor und nach der Sitzung in der normobaren Kammer. Die verwendeten Untersuchungsmethoden ermöglichten einen umfassenden und systemgebundenen Ansatz zur Bewertung menschlicher Körperfunktionen in einer möglichst umfassenden – unter nicht-invasiven Bedingungen vorzunehmenden – ganzheitlichen Betrachtungsweise. Unter Berücksichtigung des kognitiven, aber auch des praktischen Aspekts der Studie – der Anwendungsbereich der normobaren Kammern, bei dem der ganzheitlichen Wirkung der hyperoxischen und hyperkapnischen normobaren Sauerstofftherapie Rechnung getragen wird – halte ich eine solche Zusammenstellung von Forschungsmethoden für außerordentlich umfassend, gestützt auf die modernsten, aktuell verfügbaren Messinstrumente und -systeme, die derzeit in der angewandten Physiologie in den besten Forschungszentren der Welt eingesetzt werden.

3. Durchgeführte Prüfverfahren

Die Tests wurden in einer normobaren Kammer vom Typ: V120K1 der Firma EKONSTAL Sp. z o.o. Sp. kom. durchgeführt

Die angewandten Prüfmethoden waren:

  • psychologische Tests zur Bewertung der kognitiven Funktionen (z.B. TMT) und des Ermüdungsgrades (FSS), eines Maßstabs für die Schlafqualität;
  • Untersuchung der Körperzusammensetzung, einschließlich: Fettgehalt, intrazellulärer und extrazellulärer Wassergehalt sowie Bewertung des Hauptstoffwechsels (BMR);
  • biochemische Blutuntersuchungen, darunter Bestimmung von u.a. Entzündungsenzymen, NO-Synthasen. Die untersuchten biochemischen Parameter waren: NOS-2, NOS-3, cc16-Protein, Katalase, MDA (reaktive Sauerstoffformen), Neurotrophine NT3, NT4, BDNF, SOD-Dismutase;
  • Untersuchung der Funktion des autonomen Nervensystems mit Hilfe des Task-Force-Monitor-Systems.

Dieses System ermöglicht eine nicht-invasive Untersuchung aller kardiovaskulären Parameter im Ruhezustand und während aktiver und passiver Aufrichtungstests. Die Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität (HRV) ermöglicht eine nicht-invasive Bewertung der sympathischen und parasympathischen Aktivität des autonomen Nervensystems und des parasympathisch-sympathischen Gleichgewichts im Ruhezustand und während des aktiven und passiven Aufrichtens sowie der Empfindlichkeit des arteriellen Barorezeptorreflexes. Die wichtigsten gemessenen und analysierten Kreislaufparameter waren: RR, HR, sBP, dBP, mBP, SV, SI, CO, TPR, EDI, LVET, TFC. Alle angeführten Parameter geben Aufschluss über die kardiovaskuläre Funktion und die Leistungsfähigkeit der reflexiven Regulationsmechanismen zur Stabilisierung des arteriellen Drucks;

  • arteriographische Untersuchung – zur Bewertung des Elastizitäts- und Steifigkeitskoeffizienten der arteriellen Gefäße;
  • spirometrische Hauptuntersuchung und ergospirometrische Untersuchung zur Bewertung u. a. der Atem- und Herz-Kreislauf-Funktion bei körperlicher Anstrengung sowie des Anstrengungsgrades, bei dem der anaerobe Stoffwechsel eintritt.

4. Auswertung der statistischen Voranalyse

Die statistische Analyse wurde professionell aufgrund von anerkannten statistischen Methoden der experimentellen Forschung durchgeführt. Die Ergebnisse der Voranalyse (es wurden nur die Ergebnisse aufgeführt, bei denen eine statistische Signifikanz der beobachteten Veränderungen erzielt wurde) deuten auf Folgendes hin:

  • Verbesserung der Schlafqualität und der damit einhergehenden Verringerung von Müdigkeit und einer statistisch signifikanten Verbesserung der kognitiven Funktionen;
  • Reduktion des Körpergewichts, Senkung des BMI, Verringerung des prozentualen und absoluten Gehalts an Fett bei gleichzeitiger Erhöhung des Wassergehalts; – Verbesserung der Bewegungstoleranz im Stehen und Sitzen;
  • Abschwächung der sympathischen Komponente des autonomen Nervensystems, wodurch das parasympathisch-sympathische Gleichgewicht verändert wird, was eine kardioprotektive Wirkung unter Belastung und im Ruhezustand haben kann
  • Verbesserung der Effizienz der orthostatischen Reaktion unter Bedingungen der aktiven Aufrichtung, was eine posturale Kontrolle beim Wechseln der Körperhaltung verbessern und unvorhersehbares Stürzen verhindern kann;
  • bei den untersuchten biochemischen Parametern wurde ein Anstieg der Stickstoffmonoxid-Synthase NOS-2, des cc16-Proteinspiegels, ein Rückgang der reaktiven Sauerstoffform MDA und ein Anstieg der Dismustase festgestellt, was auf eine Verbesserung der lokalen Gewebedurchblutung und eine Verringerung des Risikos von oxidativem Stress hindeutet; ein Anstieg des Neutrophinen-Spiegels (NT4, NT3 i BDNF), wodurch die Steigerung der Leistungsfähigkeit der kognitiven Funktionen erklärt werden kann;
  • es wurden jedoch keine bedeutsamen Veränderungen in Bezug auf die Verbesserung der spirometrischen Parameter und der körperlichen Leistungsfähigkeit (ergospirometrischer Test) festgestellt.

5. Die vorläufigen Schlussfolgerungen aufgrund von Ergebnissen der Untersuchung

Die Exposition gegenüber den in einer normobaren Kammer vorherrschenden Bedingungen moduliert das Körpergewicht durch Verringerung der Körperfettmasse, verbessert die Schlafqualität und die Leistungsfähigkeit bei der Wahrnehmung kognitiver Aufgaben, was auch durch eine höhere Konzentration von Neurotrophinen bestätigt wurde, hat eine entzündungshemmende Wirkung, verringert den oxidativen Stress, verbessert die Effizienz der orthostatischen Reaktion (was für ältere Menschen von besonderer Bedeutung sein kann), moduliert das parasympathisch-sympathische Gleichgewicht und hat eine kardioprotektive Wirkung. Die genannten Ergebnisse bestätigen weitgehend die in der Einleitung erwähnten, erwarteten Auswirkungen des Umfelds der normobaren Sauerstofftherapie. Dennoch ist es notwendig, die laufenden Forschungen auf ausgewählte klinische Gruppen oder Gruppen der Hochleistungssportler auszuweiten.

Prof. Dr. med. Małgorzata Tafil-Klawe
Leiter des Lehrstuhls für Physiologie, Institut für Humanphysiologie

Medizinische Fakultät Collegium Medicum der Nicolaus-Kopernikus-Universität