Muskellabor (Muskellabor)

Messgrößen

  • Energiereiche Phosphate, Oxy- und Desoxy-Hämoglobin, elektrische Erregung, Kraft und Weg der Kontraktion

Prinzip

Das Muskellabor ermöglicht die simultane Anwendung folgender Methoden am Wadenmuskel oder M. tibialis anterior in Ruhe und unter Belastung:

(Abbildung unter http://www.dlr.de/me/Institut/Abteilungen/Weltraumphysiologie/ versuchseinrichtungen/physiologielabor)

(1) Magnetresonanzspektrometrie: Bruker Biospec 47/40, 4.7 Tesla, 40-cm horizontale Bohrung, s. besondere Beschreibung
(2) Nahe Infrarotspektroskopie mit einer 2-Kanal Anlage von Typ Oxymon der Fa. Artinis, Andelst, NL.
(3) 4-Kanal Elektromyographie-Anlage
(4) Gerät zur direkten oder indirekten elektrischen Stimulation der Muskeln
(5) Pedal für die Plantarflexion des Fußes mit Kraftumwandler (Aufbau für statische Arbeit) oder Wegaufnehmer (dynamische Arbeit)
(6) Pedal für die Dorsiflexion des Fußes mit Kraftaufaufnehemer
(7) Druckluftmanschette zur schnellen, regulierten Applikation von venösen oder arteriellen Okklusionen
(8) Vorrichtungen zur Applikation eines \"Lower-Body-Negative-Pressure, LBNP\" zur simulation einer Orthostase (aufrechter Stand)
(9) Blutdruckmessgerät, oszillometrisch nach RR
(10) Atemmaske mit Differenzdruckmesser zur Bestimmung des Atemzugvolumens und Taucherflasche mit vorgemischtem Atemgas
(11) Pulsoximeter

Anwendung

Das Muskellabor des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin ermöglicht die nicht-invasive, kontinuierliche Messung des Energiestoffwechsels und der elektrischen Erregung der Fußstrecker-Muskeln oder der Fußheber-Muskeln im Unterschenkel während statischer Kraftentwicklung oder dynamischer Muskelarbeit. Der Einsatz der LBNP-Anordnung (lower-body-negativ-pressure) erlaubt dabei zusätzlich auch die Wirkungen unterschiedlicher Kreislaufzustände auf die Muskelarbeit - von der tatsächlich liegenden Position bis hin zum simulierten aufrechten Stand - zu untersuchen. Im Muskellabor des DLR wurde eine weltweit einmalige Kombination aus nicht-invasiven Messmethoden einerseits und Muskelbelastungs- und Kreislaufbelastungs-Methoden andererseits zusammengestellt.

Literatur / Referenzen

  • Grehl T, Zange J, Vorgerd M. (2004) Magnetresonanzspektroskopie der Skelettmuskulatur. In: Muskelkrankheiten, edited by Spuler S and von Moers A., Schattauer Stuttgart, New York: p. 78-84.
  • Zange J (2003) Muskelschwäche durch Schwerelosigkeit: Auswirkungen und Gegenmaßnahmen. DLR-Nachrichten 104: 51-55.
  • Baerwalde S, Zange J, Müller K, Maassen N. (1999) High-energy-phosphates measured by 31P-MRS during LBNP in exercising human leg muscle. J. Gravitat. Physiol. 6: P37-P38.
  • Zange J, Müller K, Schwarzbauer C (1993) Application of magnetic resonance spectroscopy and imaging to problems in aerospace medicine. ESA-SP 366: 523-524

Institut / Einrichtung

DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin

Kontakt

Dr.rer.nat. Jochen Zange
DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin

Jochen Krampe
Technologiemarketing

Dr.-Ing. Alexander Born
Technologiemarketing

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