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 Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter
18.12.2017 | Universität Innsbruck

nachricht „Carmenes“ findet ersten Planeten
18.12.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: „Carmenes“ findet ersten Planeten

Deutsch-spanisches Forscherteam entwirft, baut und nutzt modernen Spektrografen

Seit Januar 2016 nutzt ein deutsch-spanisches Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen den modernen Spektrografen „Carmenes“ für die Suche nach...

Im Focus: Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

Heute verfügbare Ionenfallen-Technologien eignen sich als Basis für den Bau von großen Quantencomputern. Das zeigen Untersuchungen eines internationalen Forscherteams, deren Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Physical Review X veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler haben für Ionenfallen maßgeschneiderte Protokolle entwickelt, mit denen auftretende Fehler jederzeit entdeckt und korrigiert werden können.

Damit die heute existierenden Prototypen von Quantencomputern ihr volles Potenzial entfalten, müssen sie erstens viel größer werden, d.h. über deutlich mehr...

Im Focus: Error-free into the Quantum Computer Age

A study carried out by an international team of researchers and published in the journal Physical Review X shows that ion-trap technologies available today are suitable for building large-scale quantum computers. The scientists introduce trapped-ion quantum error correction protocols that detect and correct processing errors.

In order to reach their full potential, today’s quantum computer prototypes have to meet specific criteria: First, they have to be made bigger, which means...

Im Focus: Search for planets with Carmenes successful

German and Spanish researchers plan, build and use modern spectrograph

Since 2016, German and Spanish researchers, among them scientists from the University of Göttingen, have been hunting for exoplanets with the “Carmenes”...

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neue Konfenzreihe in Berlin: Landscape 2018 - Ernährungssicherheit, Klimawandel, Nachhaltigkeit

18.12.2017 | Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Lipid-Nanodisks stabilisieren fehlgefaltete Proteine für Untersuchungen

18.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

Von Alaska bis zum Amazonas: Pflanzenmerkmale erstmals kartiert

18.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

Krebsforschung in der Schwerelosigkeit

18.12.2017 | Biowissenschaften Chemie