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Sleep Is Compromised in −12◦ Head Down Tilt Position

Boschert, A.L. und Elmenhorst, D. und Gauger, P. und Li, Z. und Garcia-Gutierrez, M.T. und Gerlach, D. und Johannes, B. und Zange, J. und Bauer, A. und Rittweger, J. (2019) Sleep Is Compromised in −12◦ Head Down Tilt Position. Frontiers in Physiology, 10, Seite 397. Frontiers Media S.A. doi: 10.3389/fphys.2019.00397. ISSN 1664-042X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
448kB

Offizielle URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2019.00397/full

Kurzfassung

Recent studies are elucidating the interrelation between sleep, cranial perfusion, and cerebrospinal fluid (CSF) circulation. Head down tilt (HDT) as a simulation of microgravity reduces cranial perfusion. Therefore, our aim was to assess whether HDT is affecting sleep (clinicaltrials.gov; identifier NCT02976168). 11 male subjects were recruited for a cross-over designed study. Each subject participated in two campaigns each comprising 3 days and 2 nights. Intervention started on the second campaign day and consisted of maintenance of horizontal position or -12° HDT for 21 h. Ultrasound measurements were performed before, at the beginning and the end of intervention. Polysomnographic measurements were assessed in the second night which was either spent in horizontal posture or at -12° HDT. Endpoints were sleep efficiency, sleep onset latency, number of sleep state changes and arousals, percentages of N3, REM, light sleep stages and subjective sleep parameters. N3 and REM sleep reduced by 25.6 and 19.1 min, respectively (P = 0.002, g = -0.898; P = 0.035, g = -0.634) during -12° HDT. Light sleep (N1/2) increased by 33.0 min at -12° HDT (P = 0.002, g = 1.078). On a scale from 1 to 9 subjective sleep quality deteriorated by 1.3 points during -12° HDT (P = 0.047, g = -0.968). Ultrasonic measurement of the venous system showed a significant increase of the minimum (P = 0.009, P < 0.001) and maximum (P = 0.004, P = 0.002) cross-sectional area of the internal jugular vein at -12° HDT. The minimum cross-sectional area of the external jugular vein differed significantly between conditions over time (P = 0.001) whereas frontal skin tissue thickness was not significantly different between conditions (P = 0.077, P = 0.811). Data suggests venous congestion at -12° HDT. Since subjects felt comfortable with lying in -12° HDT under our experimental conditions, this posture only moderately deteriorates sleep. Obviously, the human body can almost compensate the several fold effects of gravity in HDT posture like an affected CSF circulation, airway obstruction, unusual patterns of propioception and effects on the cardiovascular system.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129869/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Sleep Is Compromised in −12◦ Head Down Tilt Position
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Boschert, A.L.Department of Muscle and Bone Metabolism, German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Cologne,GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elmenhorst, D.Molekulares Neuroimaging, Forschungszentrum JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gauger, P.German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Space Physiology, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Li, Z.State Key Laboratory of Space Medicine Fundamentals and Application, China Astronaut Research and Training Center, Beijing, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garcia-Gutierrez, M.T.High Studies Center Alberta Gimenez (CESAG) University of Comillas, Palma de Mallorca, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerlach, D.Institute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Johannes, B.Department of Muscle and Bone Metabolism, German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zange, J.Department of Muscle and Bone Metabolism, German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, A.Forschungszentrum Jülich, Institute of Neuroscience and Medicine (INM-2), Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rittweger, J.institute of aerospace medicine, deutsches zentrum für luft- und raumfahrt, dlr e.v., cologne, germany and medical faculty, university of cologne, cologne, germany; joern.rittweger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2019
Erschienen in:Frontiers in Physiology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:10
DOI:10.3389/fphys.2019.00397
Seitenbereich:Seite 397
Verlag:Frontiers Media S.A
ISSN:1664-042X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:bed rest; head down tilt; polysomnography; simulated microgravity; sleep
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Systemphysiologie (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Kardiovaskuläre Luft- und Raumfahrtmedizin
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Muskel- und Knochenstoffwechsel
Hinterlegt von: Schrage, Larissa
Hinterlegt am:29 Okt 2019 14:42
Letzte Änderung:31 Okt 2023 14:53

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