Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herz und Atmung im Takt des Schlafs

30.01.2007
Beim Schlafen gibt es verschiedene Phasen der Synchronisation von Herzschlag und Atmung. Diese Phasen spiegeln die Schlafstadien wider - an ihnen lässt sich also erkennen, ob jemand sich im Tief- oder im Traumschlaf befindet.

Das haben Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, der Philipps-Universität Marburg und der Bar-Ilan-Universität in Ramat Gan (Israel) herausgefunden. Ein stationärer Aufenthalt in einem Schlaflabor könnte damit in vielen Fällen überflüssig werden. Die Resultate des Forschungsprojekts werden Anfang Februar in der renommierten Zeitschrift "Physical Review Letters" veröffentlicht.

Jedermann weiß, dass sich beim Joggen die Atmung mit den Beinbewegungen synchronisiert. Aber wie sieht das für das Herz aus? Gibt es verschiedene Phasen der Synchronisation zwischen Herzschlag und Atmung in Abhängigkeit von physiologisch unterschiedlichen Zuständen des Körpers? Mit dieser Frage beschäftigten sich theoretische Physiker der Martin-Luther-Universität in einem internationalen Kooperationsprojekt. Sie nahmen sich die Schlafphase vor, die durch verschiedene Stadien gekennzeichnet ist. Tief- und Traumschlaf wechseln sich ab, der menschliche Körper durchläuft mehrere Zyklen. "Diese Schlafstadien werden durch das Gehirn generiert und stehen eigentlich nicht direkt mit autonomen Körperfunktionen wie Herzschlag oder Atmung in Verbindung", weiß Jan Kantelhardt, Juniorprofessor am Institut für Physik der Martin-Luther-Universität. "Wir konnten nun aber zeigen, dass die Muster der sogenannten Phasen-Synchronisation zwischen Herzschlag und Atmung die Schlafstadien widerspiegeln."

Die Forscher zeichneten die Daten von 112 gesunden Probanden im Alter von 20 bis über 70 Jahren während der Schlafphase auf. Ihre Ergebnisse sind eindeutig und unabhängig von Geschlecht, Alter und Körper-Massen-Index. Die Wissenschaftler nutzten einen auf Methoden der Theoretischen Physik beruhenden automatischen Algorithmus, der die Synchronisationsphasen objektiv erkennen kann. Bei dem Projekt handelt es sich also um eine erfolgreiche interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Physik und Medizin. Medizinischer Partner war die Universitätsklinik Marburg.

... mehr zu:
»Atmung »Physik »Schlafstadium

"Mit unseren Messmethoden ist nun erstmals ein Nachweis von Übergängen in der Phasen-Synchronisation in einem Experiment gelungen", sagt an Kantelhardt. "Damit bekommen die vielen theoretischen Arbeiten der Physiker eine praktische Bedeutung." Mögliche Anwendungen der Resultate sehen die Forscher in der automatischen Erkennung von Schlafstadien allein auf der Basis von Herzschlag- und Atmungsaufzeichnungen, die - anders als konventionelle Analysen - keine stationäre Aufnahme in einem Schlaflabor erfordern. Außerdem untersuchen sie gerade gemeinsam mit Kardiologen der TU München für Herzinfarktpatienten, wie die Art und der Grad der Phasensynchronisation mit der Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems zusammenhängen und ob sich daraus diagnostisch relevante Parameter gewinnen lassen.

Jan Kantelhardt ist seit drei Jahren Juniorprofessor an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Die Stelle des 36-Jährigen wurde vor kurzem nach einer positiven Zwischenevaluierung verlängert. Die Veröffentlichung der aktuellen Forschungsergebnisse in der Zeitschrift "Physical Review Letters" ist für den 2. Februar vorgesehen.

Ansprechpartner:
Juniorprofessor PD Dr. Jan W. Kantelhardt
Tel.: 0345-55 25433
E-Mail: jan.kantelhardt@physik.uni-halle.de

Carsten Heckmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-halle.de

Weitere Berichte zu: Atmung Physik Schlafstadium

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Raumschrott im Fokus
22.05.2018 | Universität Bern

nachricht Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.
18.05.2018 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics