Rehabilitation nach Rückenmarkverletzungen

Eine Heilwirkung des Hochgebirgsklimas wird bereits schon bei der Rehabilitation nach einer Rückenmarkverletzungen angewandt. Infolge der Einwirkung erfolgt die Freisetzung von einem hirnabstammenden Wachstumsfaktor (BDNF – brain derived neurotrophic factor), der die Plastizität von Neuronen beeinflusst. Auf solch eine Weise können Personen mit einer nicht völligen Durchtrennung des Rückenmarks schneller eine stufenweise Gliederbeweglichkeit wiedererlangen und Personen mit einer schweren Rückenmarkverletzung können eine selbstständige Zwerchfellatmung wiederaufnehmen.

 

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Es wurde nachgewiesen, dass der Aufenthalt unter gesenktem Sauerstoffgehalt das Verbinden durchgetrennter Neuronen fördert. Ein niedriger Sauerstoffgehalt bewirkt die Freisetzung beträchtlicher Mengen von Serotonin im Gehirnbereich. Dadurch wird die Produktion des hirnabstammendem Wachstumsfaktor (BDNF – brain derived neurotrophic factor) stimuliert. Der BDNF weist eine belegte Einwirkung auf Induzierung der Differenzierung von Neuronen, ihre Reifung, Bildung von Synapsen und Wachstum von Neuronen auf. Solch eine adaptive Reaktion bei Personen mit einer nicht vollständigen Durchtrennung des Rückenmarks führt zur Schaffung neuer Verbindungen, sodass eine Verbesserung der Funktionalität in nicht völlig innervierten distalen Körperteilen (Extremitäten) erfolgt. Auf die Reifung, die Überlebung und das Funktionieren des Nervensystems wirken auch andere Faktoren ein, die in beträchtlichem Maße während der Hypoxie entstehen. Dies sind u.a. der Hepatozyten-Wachstumsfaktor (eng. HGF), der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (eng. VEGF) sowie das Erythropoietin (EPO). Das Erythropoietin hat eine besondere Bedeutung, weil es eine Schutzwirkung für Neuronen unter einer Sauerstoffunterversorgung, eine entzündungshemmende Wirkung sowie – was am wichtigsten ist – eine Verbesserung der Regeneration von nervomuskulären Verbindungen nach einer mechanischen Verletzung bewirkt (Vinit S. 2009). Der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (eng. VEGF) trägt dem Netzausbau von Mikrokapillargefäßen bei, wodurch das Blut ins beschädigte und abgestorbene Gewebe hineingelangen kann.

 

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Unten wird eine der meist bedeutenden Forschungen unter Einsatz von Höhenbedingungen durch Senkung vom Sauerstoffgehalt geschaffen, bei der eine  Rehabilitation von Personen mit einer nicht vollständigen Durchtrennung des Rückenmarks beschrieben wird. Bei der Forschung, an der 19 Personen mit einer nicht völligen Durchtrennung des Rückenmarks teilgenommen haben, wurde nach einer Behandlung von 5 Tagen unter Hypoxie-Bedingungen eine wesentliche Verbesserung der Geschwindigkeit beim Gehen von einer Strecke von 10m (10 m walk test) verzeichnet. Ein Durchschnittstempo verbesserte sich um 3,8s im Vergleich zu einer Kontrollgruppe, die unter Bedingungen mit einem ‘normalen’ Sauerstoffgehalt rehabilitiert worden ist (Hayes B.H. 2013).

Bei einer hoch angeordneten Verletzung des Rückenmarks (im Zervikalsegment), infolge derer eine Atemmuskel- und Zwerchfelllähmung erfolgt, ist es erforderlich, eine Ersatzventilation durchzuführen. In solch einem Fall besteht das Risiko, von einem Beatmungsgerät abhängig zu sein, was in einer längeren Perspektive ein Abgewöhnen der Ersatzatmung verhindert. Zugleich ist es zu beachten, dass die Atemmuskellähmung,  außer von Asphyxie (Atemstillstand) zu anderen tödlichen Komplikationen (z.B. Lungenentzündung) führt. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, eine wirksame Rehabilitation rechtzeitig aufzunehmen, und zwar unter besonderer Berücksichtigung neurotropher und neuroplastischer Fähigkeiten des Nervensystems. Eine große Wirksamkeit bei solch einer Rehabilitation wird auch durch Simulation von Höhenbedingungen bewirkt. Dank des Auftritts von neurotrophen Wachstumsfaktoren erfolget ein Anstieg der Nervenleitfähigkeit zu Motoneuronen des Zwerchfells sowie ein schnelleres Ansprechen von Atemmuskeln. Zugleich ist eine erhöhte Impulsation peripherer Chemorezeptoren aufgrund des gesenkten Sauerstoffgehalts in arteriellem Blut sowie Reaktionen des Atemzentrums in Form von höherer Impulsation (HVR – hypoxic ventilatory response) sowie von höherer Empfindlichkeit auf die Sauerstoffunterversorgung (HVS – hypoxic ventilatory sensitivity) zu beachten.

 

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In vielen Forschungen wurde die Wirksamkeit solch einer Therapie nachgewiesen. Es wurden verschiedene Forschungsprotokolle verwendet und alle erwiesen sich als erfolgreich. In einem der Forschungen wurden die Höhenbedingungen im Schlaf angewandt. Eine spontane Rückkehr der Zwerchfellbeweglichkeit wurde bereits nach 2 Wochen beobachtet (Fuller D.D 2003). Bei einer anderen Forschung, die 7 Tage dauerte und derer Hypoxie-Exposition einen intermittierenden Charakter hatte und im Laufe des Tages erfolgte, wurde auch eine Wiederaufnahme der Leistungsfähigkeit zum Zwerchfell festgestellt (Lovett-Bar MR. 2012).

 

Rehabilitation nach einer Schädel-Hirnverletzung sowie nach einem Hirnschlag

Die Freisetzung von dem o.g. hirnabstammenden Wachstumsfaktor (BDNF – brain derived neurotrophic factor), dem vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (eng. VEGF) bei gleichzeitiger größerer Menge vom Nervenwachstumsfaktor (NGF) und von dem gliären Wachstumsfaktor (GPF) – was die Folge einer kontrollierten Sauerstoffunterversorgung hat – ermöglicht die Hirnplastizität in beträchtlichem Maße zu modulieren. Dies ist besonders wichtig nach einer Hirnverletzung bzw. nach einem Hirnschlag, derer höchste Konsequenz eine beträchtliche Unterversorgung der Hirnrinde ist, was ihr Absterben zur Folge hat. Das Absterben der Hirnrinde bringt die Folgen in Form von neurologischen Schäden, d.h. Paresen, Amnesie, Personalitätsstörungen, fehlende Sprechfähigkeit, also ein wesentlicher Defekt intellektueller Fähigkeiten. Die Aktivierung der obigen Wachstumsfaktoren lässt die Nervenzellen (Neuronen und Synapsen) zum Wiederaufbau stimulieren.

 

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Eine gleichzeitig geführte Rehabilitation in Lernform lässt wesentlich bessere Resultate bei Wiedererlangung verlorener kinetischer und intellektueller Fähigkeiten erzielen, was in hohem Maße die Lebensqualität verbessert (Schega L. 2013). Obwohl eine Resozalisierung eines Menschen nach einer Hirnverletzung/einem Hirnschlag einer Sauerstoffunterversorgung schädlich zu sein scheinen könnte, so hat sie jedoch einen anderen Charakter. Sie ist nicht so stark, wie bei einem Hämatomdruck auf die Hirnstrukturen bzw. bei Unterbrechung der Blutzufuhr zu einem bestimmten Hirnbereich aufgrund einer Embolie (eines ischämischen Anfalls). Die hier beschriebene Art der Hypoxie weist einen milden, stimulierenden und für den ganzen Organismus anregenden Charakter zur gerichteten adaptiven Reaktion heraus, und nicht einen plötzlichen und Davon sehr starken Charakter betreffend ein Gewebeteil, wie es der Fall bei einer Hirnverletzung/einem Hirnschlag ist, auf.