INAUGURAL-DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN (Dr. med. vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover

Transkript

1 Aus dem Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik der Tierärztlichen Hochschule Hannover und der Abteilung Funktionelle und angewandte Anatomie der Medizinischen Hochschule Hannover Bewertung des Einflusses von Bandagen und Gamaschen auf das Volumen der Vorder- und Hintergliedmaßen des Pferdes in Bewegung anhand perometrischer Messungen INAUGURAL-DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN (Dr. med. vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Nicole Svenja Korella aus Kiel Hannover 2007

2 Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. Hermann Seifert Univ.- Prof. Dr. Dirk Berens von Rautenfeld 1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Hermann Seifert 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Peter Stadler Tag der mündlichen Prüfung:

3 In Erinnerung an Tito

4

5 INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG LITERATURÜBERSICHT Anatomie der Zehe des Pferdes Anatomie des Blutkreislaufs und Hämodynamik bei Mensch + Pferd Anatomie und Physiologie des Lymphgefäßsystems bei Mensch und Pferd Initiale Lymphgefäße Kollektoren Lymphbildung und Lymphtransport Volumenänderungen der unteren Extremität bei Mensch und Pferd Definition und Formen des Ödems Volumenänderungen der unteren Extremitäten in Orthostase beim Menschen Angelaufene Beine beim Pferd Bewegung und Stoßdämpfung der Gliedmaßen beim Pferd Einfluss von Bewegung und Training auf die Organsysteme des Pferdes Übersicht zu verschiedenen Maßnahmen bei Ödemen Möglichkeiten der Therapie von Ödemen Grundlagen der Kompressionstherapie Anwendung von Bandagen und Gamaschen beim Pferd Methoden zur Volumenbestimmung von Extremitäten MATERIAL UND METHODEN Charakterisierung der untersuchten Pferde Perometer Verwendete Bandagen und Gamaschen Bandagen Gamaschen Anlegen der Bandagen und Gamaschen Vorbereitung der Volumenmessungen Durchführung der Volumenmessungen Allgemeines Ablauf der Messungen... 70

6 3.6 Exemplarische Druckmessung unter den verschiedenen Bandagen Gamaschen Statistische Auswertung der Messergebnisse ERGEBNISSE Seitenvergleich der Ausgangsvolumina der vier Gliedmaßen Deskriptive Statistik und Vergleich der Volumina an den drei Messzeitpunkten Deskriptive Statistik der Volumendifferenzen zwischen den drei Messzeitpunkten Vergleich der Volumendifferenzen von Vorder- und Hintergliedmaßen sowie Seitenvergleich der Gliedmaßen mit und ohne Bandage bzw. Gamasche Vergleich der Volumendifferenzen innerhalb der vier Gruppen Seitenvergleich der Gliedmaßen mit Bandagen bzw. Gamaschen mit denen ohne Bandagen bzw. Gamaschen Vergleich der Vorder- und Hintergliedmaßen innerhalb der einzelnen Gruppen Vergleich zwischen den verschiedenen Gruppen Gliedmaßen mit Bandage bzw. Gamasche Gliedmaßen ohne Bandage und Gamasche Einfluss von Außentemperatur, Geschlecht, Alter und Größe der Pferde, Leistungskategorie sowie der sonstigen Nutzung von Bandagen bzw. Gamaschen auf die Volumendifferenzen Einfluss der Außentemperatur Einfluss des Geschlechts der Pferde Einfluss des Alters der Pferde Einfluss der Größe der Pferde Einfluss der Leistungskategorie der Pferde Einfluss des regelmäßigen Gebrauchs von Bandagen und Gamaschen Exemplarische Druckmessung unter den verschiedenen Bandagen und Gamaschen Reproduzierbarkeit der Perometermessung

7 5. DISKUSSION Diskussion der Literatur Diskussion von Material und Methodik Auswahl der Tiere Weitere Materialien Methode der Messung Diskussion der Ergebnisse Seitenvergleich der Ausgangsvolumina der vier Gliedmaßen Vergleich der Volumina zu den drei Messzeitpunkten Volumendifferenzen zwischen den drei Messzeitpunkten Seitenvergleich der Gliedmaßen mit und ohne Bandage bzw. Gamasche sowie Vergleich der Differenzen von Vorder- und Hintergliedmaße Vergleich der Volumendifferenzen innerhalb der einzelnen Gruppen Vergleich der Volumendifferenzen zwischen den verschiedenen Gruppen Einfluss von Außentemperatur, Geschlecht, Alter, Größe und Leistungskategorie der Pferde sowie der regelmäßigen Nutzung von Bandagen bzw. Gamaschen auf die Volumendifferenzen Einfluss der Außentemperatur Einfluss des Geschlechts der Pferde Einfluss des Alters der Pferde Einfluss der Größe der Pferde Einfluss der Leistungskategorie der Pferde Einfluss des regelmäßigen Gebrauchs von Bandagen und Gamaschen Reproduzierbarkeit der Perometermessung Schlussfolgerungen ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY LITERATURVERZEICHNIS ANHANG DANKSAGUNG

8 Verzeichnis verwendeter Abkürzungen: 2D Abb. Diff.I-II Diff.II-III Diff.I-III ICC Kap. SMB Tab. zweidimensional Abbildung Volumendifferenz von vor zu direkt nach der Bewegung Volumendifferenz von direkt nach zu 1 Std. nach der Bewegung Volumendifferenz von vor zu 1 Std. nach der Bewegung Intraklassenkorrelation Kapitel Sports Medicine Boots Tabelle

9 9 1. EINLEITUNG 1. EINLEITUNG Erkrankungen des Bewegungsapparates gelten nach der Statistik deutscher Tierversicherer sowie weiterer Studien als eine der Hauptursachen für Abgang und Tod bei Renn- und Turnierpferden (JEFFCOTT et al., 1982; LINDNER u. OFFENEY, 1992, HERTSCH, 1992). Auch wenn für Freizeitpferde keine konkreten Zahlen vorliegen, kann davon ausgegangen werden, dass die Situation bei diesen Pferden ähnlich ist. Die Entstehung solcher Erkrankungen, zu denen z.b. Entzündungen der Beugesehnen und des Fesseltrageapparates sowie Gleichbeinfrakturen gehören, wird vielfach auf die extreme Hyperextension des Fesselgelenkes sowie das zusätzliche Einwirken weiterer Faktoren wie Ermüdung und das wiederholte Auftreten von Traumen zurückgeführt (STASHAK, 1989, KOBLUK et al., 1988). Daher erscheint es durchaus verständlich, dass viele Pferdebesitzer und Reiter versuchen, die Gliedmaßen ihrer Pferde durch Bandagen oder Gamaschen zu schützen und die Gelenke zu stützen. Zusätzlich setzen sie Bandagen ein, um ein Anlaufen der Gliedmaßen zu verhindern. Allerdings führen jedoch vor allem Bandagen zu einer Minderdurchblutung des Pferdefußes sowie zu einer Kompression der Lymphgefäße (MORLOCK et al., 1994; VON KLEIST, 2002; ROTHE, 2004; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005; FEDELE u. BERENS VON RAUTENFELD, 2005; FEDELE et al., 2006; FELSINGER, 2006). Die Veränderungen des digitalen Blutflusses scheinen wiederum eine zentrale Rolle bei der Entstehung bestimmter Erkrankungen der Gliedmaße, wie z.b. der Hufrehe oder der Podotrochlose zu spielen (SCOTT et al., 1978; HUNT et al., 1994; SENN, 1994; HINCKLEY et al., 1995). Die Kompression der Lymphgefäße führt wahrscheinlich zu einer Prädisposition für akute Phlegmonen und langfristig zur Elephantiasis.

10 1. EINLEITUNG 10 In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss von Bandagen und Gamaschen auf das Volumen der Extremitäten des Pferdes in einer Verlaufskontrolle untersucht. Zur Volumenmessung wird das Perometer genutzt, ein opto-elektronischer Körperscanner. Auf der Grundlage der gewonnenen Ergebnisse werden Rückschlüsse bezüglich der Auswirkungen von Bewegung sowie von Bandagen und Gamaschen auf physiologische Vorgänge gezogen. Außerdem wird der Nutzen bzw. der Schaden durch den Gebrauch von Bandagen und Gamaschen diskutiert.

11 11 2. LITERATURÜBERSICHT 2. LITERATURÜBERSICHT 2.1 Anatomie der Zehe des Pferdes Bei dem zu den Einhufern zählenden Pferd ist nur noch die dritte der ursprünglich fünf angelegten Zehen vollständig ausgebildet. Ursache für diese Adaption war die Notwendigkeit einer schnelleren Fortbewegung. In Folge dieser Rückbildung kam es zu folgenden Veränderungen (GOODSHIP u. BIRCH, 2001): 1. Verlängerung der Gliedmaßen mit Muskulatur, die proximal am Zentrum des Körpers lokalisiert ist, 2. kontrollierte Bewegungsmöglichkeiten der Gelenke der unteren Extremität, 3. Einrichtung von passiven Haltevorrichtungen zur Reduzierung der notwendigen Energie im Stand und in der Bewegung, 4. Reduktion der Knochenmasse im Bereich der unteren Extremität. Die knöcherne Grundlage der distalen Gliedmaße bilden die Metakarpal- bzw. Metatarsalknochen, das Fesselbein, die Gleichbeine, das Kronbein und Strahlbein sowie das Hufbein mit den dazu gehörenden Hufknorpeln (s. Abb. 2.1, 2.2; NICKEL et al., 1992). Diese Knochen artikulieren im Karpal- bzw. Tarsalgelenk, im Huf- und Krongelenk sowie im Fesselgelenk, das sich in Hyperextensionsstellung befindet. Die Gelenke werden jeweils von einer Gelenkkapsel umgeben und von entsprechenden Bändern stabilisiert (NICKEL et al., 1992; PARKS, 2003). Im Bereich der distalen Gliedmaße befinden sich nur Sehnen, wobei die zugehörigen Muskeln oberhalb von Karpal- und Tarsalgelenk enden (GIRTLER, 2001; PARKS, 2003). Die Endsehnen der Zehenstrecker inserieren auf der dorsalen Seite der Zehenknochen, die Zehenbeuger auf der palmaren bzw. plantaren Seite am Kronbein bzw. Hufbein.

12 2. LITERATURÜBERSICHT 12 Der rein sehnige M. interosseus medius, der mit je einem Schenkel an den beiden Gleichbeinen inseriert und zwei Unterstützungsschenkel an die Strecksehne abgibt, wirkt in Verbindung mit den distalen Sesambeinbändern und den durch Bänder miteinander verbundenen Gleichbeinen als passiver Trageapparat und Feststeller des Fesselgelenkes. Im Bereich der unteren Extremität befinden sich neben den oben genannten Strukturen außerdem synoviale Einrichtungen (Sehnenscheiden und Schleimbeutel), Leitungsbahnen (Blut-, Lymphgefäße und Nerven), die Haut, Unterhaut und Faszien sowie der Huf mit Hornkapsel und Lederhaut. Infolge Fehlens der Muskulatur in diesem Bereich liegt hier ein unmittelbares Nebeneinander von Skelettelementen, Sehnen und Leitungsbahnen im Bindegewebe direkt unter der Haut vor. Die Abb. 2.1 und 2.2 zeigen die Strukturen im Bereich der unteren Extremität am Beispiel des linken Unterschenkels und Fußes.

13 13 2. LITERATURÜBERSICHT Abb. 2.1: Laterale Ansicht des distalen Abschnittes des linken Unterschenkels und Fußes, wobei die Haut und ein Teil der Faszie entfernt wurden (Abb. entnommen aus STASHAK, 1989).

14 2. LITERATURÜBERSICHT 14 Abb. 2.2: Mediale Ansicht des distalen Abschnittes des linken Unterschenkels und Fußes, wobei die Haut und ein Teil der Faszie entfernt wurden (Abb. entnommen aus STASHAK, 1989).

15 15 2. LITERATURÜBERSICHT 2.2 Anatomie des Blutkreislaufs und Hämodynamik bei Mensch und Pferd Die Aufgaben des Körperkreislaufes sind die Versorgung der Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen, der Abtransport von Stoffwechselprodukten, der Transport von Hormonen und die Thermoregulation (SCHMITZ, 1987; NICKEL et al., 1996; VON ENGELHARDT, 2000b). Der Blutkreislauf besteht aus einem in sich geschlossenen System parallel oder auch seriell geschalteter Blutgefäße, in denen das Herz als Pumpe eine gerichtete Blutströmung erzeugt. Man unterscheidet Arterien, Arteriolen, Kapillaren, Venolen und Venen voneinander (LEONHARDT, 1990; LIEBICH, 1999). Die Stromstärke in den verschiedenen Gefäßen, also das Blutvolumen, das pro Zeiteinheit fließt, wird analog zum Ohmschen Gesetz durch den Blutdruck und den Widerstand der Gefäße bestimmt (VON ENGELHARDT, 2000b). Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit ist abhängig vom Radius der jeweiligen Gefäße. Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz stellt eine Erweiterung des Ohmschen Gesetzes dar. Aus diesem geht hervor, dass sich der Gesamtwiderstand reziprok mit der 4. Potenz des Gefäßradius ändert. Deshalb haben sehr kleine Veränderungen des Radius sehr große Effekte auf den Gesamtwiderstand und analog dem Ohmschen Gesetz damit auf den Blutdruck und/oder auf den Blutfluss (VON ENGEL- HARDT, 2000b). Die Arterien bilden gemeinsam mit den Arteriolen das Hochdrucksystem des Körpers, das den schnellen Transport und die Verteilung des Blutes im Körper realisiert. Die Arterien werden in Arterien vom elastischen Typ und in Arterien vom muskulären Typ unterteilt (LEONHARDT, 1990; LIEBICH, 1999). Arterien vom elastischen Typ sind herznahe Gefäße und wandeln das aus dem Herzen diskontinuierlich ausgeworfene Blutvolumen in eine mehr kontinuierliche Strömung des Blutes um, bekannt als Windkesselfunktion. Arterien vom muskulären Typ weisen eine ausgeprägte Muskelschicht auf, wodurch sie ihren Durchmesser den Gegebenheiten anpassen und so Blutdruck und/oder Blutfluss regulieren können (VON ENGELHARDT, 2000b).

16 2. LITERATURÜBERSICHT 16 Die Blutkapillaren bilden ein fein verzweigtes Netz zwischen den kleinsten Arteriolen und den postkapillären Venolen. Sie dienen zum Gas-, Stoff- und Flüssigkeitsaustausch (LEONHARDT, 1990; LIEBICH, 1999; VON ENGELHARDT, 2000b). Der Gasaustausch erfolgt hierbei ausschließlich durch Diffusion, der Stoffaustausch überwiegend durch Diffusion, aber auch über Transportkanäle. Der Flüssigkeitsaustausch zwischen Blut und Interstitium ist abhängig von den hydrostatischen und kolloidosmotischen Druckdifferenzen, die den effektiven Filtrationsdruck bestimmen. Während sich der kolloidosmotische Druck im Verlauf der Kapillare nicht nennenswert ändert, nimmt der hydrostatische Druck zum Ende der Kapillare hin ab, so dass sich der effektive Filtrationsdruck entlang der Kapillare verändert. Daher kommt es zu Beginn der Kapillare zur Filtration von Flüssigkeit und zum Ende hin zur Reabsorption. Da das Blutgefäßsystem jedoch nur 90% der filtrierten Flüssigkeit reabsorbiert, werden die restlichen 10% über die Lymphgefäße aus dem interstitiellen Raum abtransportiert. Die Venen, die zusammen mit den Venolen das Niederdrucksystem des Kreislaufs bilden, dienen der Rückführung des Blutes zum Herzen und der Blutspeicherung (LEONHARDT, 1990; LIEBICH, 1999). Etwa 70% des zirkulierenden Blutes befinden sich im venösen System, so dass ein erhöhter Blutbedarf schnell gedeckt werden kann. Dementsprechend ist die Dehnungsfähigkeit der Wand vorherrschendes Merkmal der Venen. Sie übersteigt die der Arterie um das 200-fache (VON ENGEL- HARDT, 2000b). Abhängig von der Lokalisation und der hydrostatischen Belastung weisen Venen Unterschiede in der Ausprägung der Wandschichten auf. Die Venen der unteren Körperteile, wie der distalen Gliedmaße sind z.b. muskelreicher und damit wandstärker als die der oberen Körperpartien (DAHME, 1970; LEONHARDT, 1990; ROBIN- SON, 1990). Die in der Tunica media der Venen vorhandenen wenigen glatten Muskelzellen reichen jedoch allein nicht aus, um, vor allem im Bereich der Gliedmaßen, Widerstände wie die Wirkung der Schwerkraft zu überwinden (SCHMITZ, 1987). Der Rückfluss des Blutes wird daher durch vier Mechanismen gesichert:

17 17 2. LITERATURÜBERSICHT 1. Venenklappen: Als Besonderheit sind in Venen, mit Ausnahme der großen Venenstämme sowie der Venen innerhalb des Hufes (ROBINSON, 1990), in regelmäßigen Abständen Intimaduplikaturen entwickelt, die als Venenklappen bezeichnet werden. Ihre Anzahl korreliert im Allgemeinen mit der hämostatischen Belastung (DAHME, 1970). Sie erleichtern den Rückfluss des Blutes und verhindern eine Umkehr der Strömungsrichtung. 2. Muskelpumpe: Durch Kontraktion der Skelettmuskeln werden die Venen komprimiert und das Blut aufgrund der Ventilwirkung der Klappen herzwärts transportiert. 3. Atmungspumpe: Bei der Inspiration entsteht im Thorax ein Unterdruck, der zur Erweiterung der intrathorakalen Venen und der Vorhöfe und somit zum Ansaugen des Blutes aus den extrathorakalen Venen führt. Gleichzeitig wird durch die Kontraktion des Zwerchfells der Druck im Abdomen erhöht, so dass venöses Blut in die thorakalen Venen gepresst wird. 4. Ventilebenenmechanismus: Durch Senken der Ventilebene des Herzens während der Systole wird Blut aus den herznahen Venen in den rechten Vorhof gesogen. Zusätzlich entsteht durch das Auffußen ein Druck in dem im Huf lokalisierten Venenplexus (Endgeflecht der Venen), was den Bluttransport ebenfalls unterstützt (RATZ- LAFF et al., 1985). In den Venen des Pferdes, die im distalen Gliedmaßenbereich lokalisiert sind, ist die Pulsatilität synchron zur Herzfrequenz (HOFFMANN et al., 1999). Dies ist wahrscheinlich auf die Nähe der Venen zu den Arterien und fehlendes Gewebe zur Absorption der kinetischen Energie der Arterienwände zurückzuführen. Auf diese Art kann ein Teil der Energie von der Arterie auf die begleitende Vene übertragen werden.

18 2. LITERATURÜBERSICHT Anatomie und Physiologie des Lymphgefäßsystems bei Mensch und Pferd Das Lymphgefäßsystem ist ein den Venen parallel geschaltetes, blind endendes Drainagesystem (BAUM, 1928; KUBIK, 1999, 2002). Es sammelt Flüssigkeit aus dem interstitiellen Raum und leitet diese über den Ductus thoracicus in das Venensystem (VON ENGELHARDT, 2000a). Da sich in der veterinärmedizinischen Literatur nur wenige Publikationen über die Anatomie des Lymphgefäßsystems finden (z. B. BAUM, 1928), wird hier auch auf Literatur aus dem humanmedizinischen Bereich zurückgegriffen. Wie bisherige Arbeiten zeigen, ist davon auszugehen, dass sich die Gegebenheiten bei Mensch und Pferd weitgehend entsprechen (BERENS VON RAUTENFELD u. SCHACHT, 2002). Morphologisch und funktionell sind folgende Lymphgefäßabschnitte zu unterscheiden (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005): 1. Initiale Lymphgefäße (Vasa lymphatica initialia). Dazu zählen die Lymphkapillaren (Vasa lymphocapillaria) sowie die Präkollektoren (Vasa lymphatica praekollectoria), 2. Kollektoren (Vasa lymphatica collectoria), 3. Lymphsinus (Sinus lymphatici) der Lymphknoten (Nodi lymphatici), 4. Lymphstämme (Trunci lymphatici). Während die Lymphkapillaren funktionell als Resorptionsgefäße zu bezeichnen sind, arbeiten Kollektoren und Lymphstämme als Leitungsgefäße. Die Präkollektoren üben eine Doppelfunktion aus. Lagemäßig sind sie Leitungsgefäße, auf weiten Strecken sind sie jedoch auch resorptionsfähig (KUBIK, 1999, 2002).

19 19 2. LITERATURÜBERSICHT Initiale Lymphgefäße Das System der initialen Lymphgefäße setzt sich aus den Lymphkapillaren und den Präkollektoren zusammen. Der Aufbau der Lymphkapillaren wurde beim Menschen genauer untersucht und konnte von BRAUN (2004) beim Pferd weitgehend bestätigt werden: Die Lymphkapillaren bilden in der Haut und in den Schleimhäuten ein im interstitiellen Bindegewebe gelegenes feinmaschiges polygonales Netz mit blind endenden Ausbuchtungen (CASTENHOLZ, 1984; KUBIK, 1999, 2002). Ihr Aufhängeapparat zur Fixierung der Lymphkapillaren im Gewebe wird durch radiär lokalisierte Ankerfilamente gebildet (CASTENHOLZ, 1984; KUBIK, 1999, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Benachbarte Endothelzellen sind entweder über open oder closed junctions miteinander verbunden (KUBIK, 2002). Die open junctions bzw. interendothelialen Öffnungen oder Einflussventile werden bei Anstieg der Menge an lymphpflichtigen Lasten im Gewebe durch die damit verbundenen Druckveränderungen im Gewebe über den Aufhängeapparat weitgestellt (KUBIK, 1999, 2002; BERENS VON RAU- TENFELD u. SCHACHT, 2002). Die subendothelialen Filamente sind nach GERLI et al. (1990) elastisch und sorgen als Retraktionsapparat für die Entleerung der initialen Lymphgefäße in Richtung der nachgeschalteten Kollektoren. Im Bereich der interendothelialen Öffnungen kommt es zur Ausbildung zytoplasmatischer Überlappungen, die als taschenartige Strukturen ein Zurückfließen von Lymphe in das Interstitium verhindern (CASTENHOLZ, 1984; BERENS VON RAU- TENFELD et al., 1998; FÖLDI u. FÖLDI, 2002b). Die anschließenden Präkollektoren sammeln Lymphe aus umschriebenen Arealen des Lymphkapillarnetzes und leiten sie in die Kollektoren. Auch sie liegen in netzartiger Formation vor (MEYER, 1988; KUBIK, 1999, 2002). Im Unterschied zu den Lymphkapillaren besitzen sie bereits Klappen und üben eine ableitende Funktion aus (KUBIK, 1999, 2002).

20 2. LITERATURÜBERSICHT Kollektoren Kollektoren nehmen die Lymphe aus den zugehörigen initialen Lymphgefäßen auf und transportieren sie zu den entsprechenden Lymphknoten. Grundsätzlich besitzen Pferde größere, dafür jedoch weniger Kollektoren als der Mensch (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Die Kollektoren werden von Taschenklappen, die die Aufgabe von Rückflusssperren übernehmen, in Lymphangione bzw. Klappensegmente unterteilt (KUBIK, 1999, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Der Wandbau der Kollektoren zeigt eine ähnliche Dreischichtung wie der der Venen (KUBIK, 1999, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Er besteht aus einer Tunica interna, einer Tunica media und einer Tunica externa. Die drei Schichten sind allerdings nicht immer deutlich voneinander abzugrenzen. BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) beschreiben glatte Muskelzellen speziesübergreifend in allen drei Wandschichten der Kollektoren, die gemeinsam die Lymphgefäßwandpumpe bilden. Das Pferd besitzt als muskelzellarmer Kollektorentyp weniger glatte Muskelzellen in den Kollektoren als der Mensch. Die Anzahl glatter Muskelzellen variiert zwischen topographisch unterschiedlich gelegenen Kollektoren (dermal, subkutan und subfaszial) innerhalb eines Kollektorenabschnittes, aber auch innerhalb einer Spezies. Eine Besonderheit bei tiefen und oberflächlichen Kollektoren der Beckengliedmaße des Pferdes stellen die von HARLAND (2003, 2004) beschriebenen, im Stratum subendotheliale der Tunica interna gelegenen Myofibroplasten dar. Hierbei handelt es sich um Transformationszellen von Fibroblasten (HARLAND, 2003). Unter Umständen können diese Zellen durch Bewegung oder Einsatz der Manuellen Lymphdrainage aus Bindegewebszellen transformiert werden, wodurch die Muskelwandpumpe nicht nur trainiert sondern auch vermehrt werden könnte (ROTHE, 2004). Eventuell stellen die Myofibroblasten aber auch ein Reizleitungssystem ähnlich dem im Darm dar, das als Schrittmachersystem auf die glatte Muskelwandpumpe wirkt (HARLAND, 2003).

21 21 2. LITERATURÜBERSICHT Topographisch unterscheidet man mit Bezug auf die oberflächliche Faszie oberflächlich gelegene, dermale und hypodermale oder epifasziale Kollektoren (Vasa collectoria superficialia) von tief gelegenen oder subfaszialen Kollektoren (Vasa collectoria profunda) (KUBIK, 2002). Im distalen Gliedmaßenbereich des Pferdes sind die beiden Systeme nicht mehr durch eine Faszie voneinander getrennt (BAUM, 1928; HARLAND, 2003). Während das oberflächliche System die Haut und die Unterhaut drainiert, leitet das tiefe System die Lymphe der Muskeln, Gelenke, Sehnenscheiden und Nerven ab. Innerhalb der Pferdeextremität bilden die subfaszialen (tiefen), beim Menschen dagegen die epifaszialen (oberflächlichen) Kollektoren den Hauptdrainageweg (BERENS VON RAUTENFELD u. SCHACHT, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005) Lymphbildung und Lymphtransport Unter Lymphbildung versteht man einerseits den Einstrom von eiweißhaltiger Gewebsflüssigkeit in das initiale Lymphgefäßsystem und andererseits den Abtransport der Lymphe aus den Präkollektoren in Richtung der Kollektoren (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). In der Humanmedizin und ebenso beim Pferd wird eine zweiphasige Lymphbildung beschrieben (FÖLDI u. FÖLDI, 2002b; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005): In der Füllungsphase dehnt sich das Interstitium des subkutanen Bindegewebes durch sich ansammelnde Flüssigkeit aus. Die elastischen Ankerfilamente der initialen Lymphgefäße geraten unter Spannung und stellen so die interendothelialen Öffnungen und die initialen Lymphgefäße weit. Aufgrund des niedrigeren Druckes in der Lymphkapillare im Verhältnis zum Gewebedruck fließt die eiweißhaltige Gewebsflüssigkeit in die Lymphkapillare. In der Entleerungsphase ist der Gewebedruck niedriger als der Lymphkapillardruck. Daher erschlaffen die Ankerfilamente und die Einflussventile schließen sich. Die

22 2. LITERATURÜBERSICHT 22 Lymphkapillare wird durch den Druck und durch elastische Rückstellungskräfte des Gewebes in Richtung Präkollektor entleert. Bei körperlicher Ruhe wird nur wenig Lymphe gebildet (FÖLDI u. FÖLDI, 2002b). Zur Gewährleistung einer andauernden hohen Lymphbildung sind periodische Gewebespannungen notwendig, wie sie beim Laufen oder durch Manuelle Lymphdrainage auftreten. Im Bereich der Kollektoren und der Lymphgefäßstämme wird die Lymphe durch die Pulsation der Lymphangione mit Hilfe der in der Tunica media positionierten glatten Muskelzellen aktiv vorangetrieben. Diese Lymphgefäßwandpumpe zeigt ähnlich wie das Herz eine zweiphasige Aktion mit einer Systole (Entleerungsphase) und einer Diastole (Füllungsphase). Die funktionelle Regulation der Lymphangione erfolgt ebenfalls analog der beim Herzen. Es wirken vegetative und sensorische Reize (z.b. analog dem Frank-Starlingschem Mechanismus), aber auch ein Schrittmachersystem auf die glatte Muskelwandpumpe (FÖLDI u. FÖLDI, 2002b; BERENS VON RAU- TENFELD u. FEDELE, 2005). Das Pferd weist im Vergleich mit dem Menschen insoweit eine Besonderheit auf, als dass nur seine tief verlaufenden Kollektoren einen mehrschichtigen Wandanteil an glatten Muskelzellen besitzen. Die oberflächlichen Kollektoren zeigen keine bzw. nur vereinzelte glatte Muskelzellen (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Dafür weisen alle Kollektoren einen mehr oder weniger hohen Anteil an elastischen Fasern auf, der innerhalb des Lymphangions etwa 40% beträgt (HARLAND, 2003). Aufgrund dieser Tatsache sind BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) der Meinung, dass in dermalen und hypodermalen Kollektoren neben dem Frank- Starlingschen Mechanismus auch elastische Rückstellkräfte für einen Transport der Lymphe sorgen. Die Lymphangiomotorik wird durch extra- und intralymphvaskuläre Faktoren moduliert (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Unter intralymphvaskulären Faktoren versteht man verschiedene Stoffe, wie z.b. Leukotriene, Eikosanoide, Prostaglandine und biogene Amine (Histamin, Bradykinin, Serotonin). Extravaskuläre Faktoren sind im Allgemeinen die Atmung, Bewegung der Eingeweide, Gelenk- und

23 23 2. LITERATURÜBERSICHT Muskelsehnenpumpen sowie Pulsationen der Arterien (FÖLDI u. FÖLDI, 2002b; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Im Bereich des Pferdefußes fehlen im Vergleich zum Menschenfuß zwei Antriebssysteme (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005): Da im Bereich des Pferdefußes nur die entsprechenden Sehnen, aber keine Skelettmuskeln und kein subkutanes Fettpolster vorhanden sind, ist keine Skelettmuskelpumpe angelegt. Auch eine arterielle Pulsationspumpe soll dem Pferd fehlen, da die tief verlaufenden Arterien, Venen und Kollektoren nicht wie beim Menschen durch eine gemeinsame Bindegewebsscheide gebündelt sind. Vorhanden sind dagegen die Hufpumpe sowie die Fesselgelenkspumpe. BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) sprechen der Huf- und der Fesselgelenkspumpe beim Pferd eine besondere Bedeutung zu, da sie der Meinung sind, dass die spärlich angelegte glatte Kollektorenwandpumpe sowie der elastische Retraktionsapparat vor allem in Ruhe für den Lymphtransport nicht ausreichen dürften. Die Hufpumpe ist sowohl beim stehenden als auch beim bewegten Pferd von Interesse und wirkt auf die Lymph- sowie auf die Blutgefäße (BERENS VON RAU- TENFELD u. FEDELE, 2005). Bei der Fußung des Hufes steigt der interstitielle Druck innerhalb der Huflederhaut und Gewebsflüssigkeit tritt in die initialen Lymphgefäße ein (Füllungsphase). Außerdem werden die Kollektoren und Venen zwischen Zehenpolster und elastischem Hufknorpel komprimiert, was ihre Entleerung fördert. Beim Anheben des Hufes sinkt der interstitielle Druck und die initialen Lymphgefäße leeren sich (Entleerungsphase). Die Fesselgelenkspumpe ist von Bedeutung für den Lymphabfluss zwischen Hufsaum und Tarsal- bzw. Karpalgelenk (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Das Fesselgelenk unterscheidet sich von den übrigen Gelenken der Gliedmaßen durch seine hohe Beweglichkeit. Außerdem spielt es aufgrund der Kollektorenverläufe (dorsal und palmar/plantar) eine größere Rolle als das Karpalbzw. Tarsalgelenk (medial und lateral). Auf diese Art und Weise kann es das intravaskuläre Antriebssystem der Kollektoren unterstützen. Im Bereich des Fesselkopfes ist zu beachten, dass Kollektoren wegen des oben genannten Verlaufes besonders empfindlich auf Kompression reagieren.

24 2. LITERATURÜBERSICHT Volumenänderungen der unteren Extremität bei Mensch und Pferd Definition und Formen des Ödems Unter dem Begriff Ödem versteht man im klinischen Sinne eine Schwellung, welche durch eine Vermehrung des Flüssigkeitsgehaltes im Interstitium verursacht wird und in der Regel sichtbar und tastbar ist (FÖLDI u. FÖLDI, 2002b). Je nach Ursache werden Ödeme in der Humanmedizin in verschiedene Arten unterteilt (HERPERTZ, 1988, 2001; WERNER, 2001; FÖLDI u. FÖLDI, 2002a). Diese Einteilung wird in der Veterinärmedizin weitestgehend übernommen: 1. Lymphödem (mechanische Insuffizienz des Lymphgefäßsystems; Unterteilung in primäre und sekundäre Formen), 2. Entzündliches Ödem (erhöhte Permeabilität der Blutgefäße durch die Ausschüttung von Entzündungsmediatoren), 3. Traumatisches Ödem (vorübergehendes Auftreten von Schwellungen infolge leichterer bzw. mittelschwerer Traumen), 4. Allergisches Ödem (Erhöhung der Permeabilität der Blutgefäßwand durch eine immunologische Reaktion), 5. Kardiologisches Ödem (Folge einer Rechtsherzinsuffizienz), 6. Phlebödem (Erhöhung des venösen Drucks durch Erkrankungen des Venensystems), 7. Hydrostatisches Überlastungsödem (Störungen der Hämodynamik, z.b. durch längeres unbewegliches Stehen, aufgrund des Ausfalls extramuraler Kräfte, die für die Transportfunktion sowohl des venösen wie auch des Lymphsystems wichtig sind), 8. Inaktivitätsödem (lymphogene und venöse Abflussbehinderung bei Immobilisation einer Gliedmaße), 9. Hypoproteinämisches Ödem (verminderter Albumingehalt im Blut durch mangelnde Zufuhr, mangelnde Synthese, erhöhten Verbrauch oder erhöhten Verlust von Eiweiß).

25 25 2. LITERATURÜBERSICHT Volumenänderungen der unteren Extremitäten in Orthostase beim Menschen Der Mensch neigt, ähnlich wie das Pferd, bei längerem Stehen zu Volumenzunahmen an den unteren Extremitäten (SCHMITZ, 1987). Daher werden an dieser Stelle verschiedene Studien zu Volumenveränderungen der Extremitäten beim Menschen diskutiert. PANNIER u. RABE (2004) wiesen in ihrer Arbeit mit Hilfe eines Perometers (s. Kap. 3.2) bei venengesunden Menschen während eines Stehversuches über zehn Minuten eine signifikante Volumenzunahme um 2,48% nach. Dabei gab es keinen Unterschied zwischen linkem und rechtem Bein. STICK et al. (1993) stellten in ihrer Studie temperaturabhängige Volumenzunahmen um 1,6 bis 2,0% fest. Diese ermittelten sie nach zehnminütigem Stehen mittels Quecksilber-Dehnungsmessstreifen. Volumenänderungen der unteren Extremität setzen sich sowohl aus einer intravasalen Volumenzunahme als auch aus einer extravasalen Komponente im Sinne eines Ödems zusammen (WUPPERMANN et al., 1987; PANNIER u. RABE, 2004). In der Initialphase der Orthostase spielt die intravasale Volumenzunahme die größere Rolle, wie z.b. mit Hilfe der Luft-Plethysmographie festgestellt wurde. Diese Veränderungen verlaufen sehr schnell und sind hinsichtlich ihrer Volumina signifikant (WUPPERMANN et al., 1987; MÜLLER-BÜHL et al., 1998; PANNIER u. RABE, 2004). Im Stehen wirkt die Schwerkraft in Richtung der den Körper längs durchziehenden Gefäße. Durch den steigenden Druck werden die Venen gedehnt und nehmen ein größeres Blutvolumen auf, das beim gesunden Menschen 300 bis 500 ml betragen kann. Da in den oben genannten Studien eine verhältnismäßig kurze Stehzeit von zehn Minuten gewählt wurde, sind die ermittelten Werte auf diesen Mechanismus zurückzuführen (PANNIER u. RABE, 2004). Die Volumenveränderungen im Interstitium verlaufen hingegen sehr langsam (PANNIER u. RABE, 2004). Hierzu konnten KRIJNEN et al. (1997) bei Volumenmessungen am Unterschenkel im Tagesverlauf Zunahmen um 3,4% (linke Beine) bzw. 2,6% (rechte Beine) feststellen.

26 2. LITERATURÜBERSICHT Angelaufene Beine beim Pferd Die Begriffe angelaufene bzw. dicke Beine, Herbst- oder Winterbeine, swollen legs, stocking edema oder cold edema beschreiben ein bekanntes Phänomen in der Pferdepraxis (s. Abb. 2.3) (JUBB, 1993; ROMERO u. DYSON, 1997; SCHÄFER et al., 1999; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Da es nicht als Krankheit im eigentlichen Sinne gewertet wird und im Allgemeinen keine akuten Probleme verursacht, finden sich in der veterinärmedizinischen Literatur nur wenige Informationen zu diesem Thema. Abb. 2.3: Exemplarische Ansicht angelaufener Hintergliedmaßen eines Pferdes (MEINARDUS, 2005). Angelaufene Beine können an allen vier Gliedmaßen auftreten. In der Regel sind jedoch nur die Hintergliedmaßen betroffen. BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005), die die angelaufenen Beine als eine Form von Lymphödem

27 27 2. LITERATURÜBERSICHT ansehen, führen dies auf den längeren Lymphdrainageweg vom Hinterfuß zum linken Venenwinkel als vom Vorderfuß zurück. Auch der längere Weg des Blutes zum Herzen könnte hierbei von Bedeutung sein (FELSINGER, 2006). Die Schwellung tritt nach Meinung vieler Autoren wie z.b. ROMERO u. DYSON (1997) bilateral symmetrisch auf. BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) sehen teilweise, ähnlich wie beim primären Lymphödem des Menschen, eine Asymmetrie, die in der Regel nur undeutlich ist. Das Ödem beschränkt sich normalerweise auf den distalen Gliedmaßenbereich bis zur Höhe des Karpus bzw. Tarsus. Die Gliedmaßen sind nicht warm und die Schwellungen sind weich, eindrückbar und nicht schmerzhaft. Das Allgemeinbefinden der betroffenen Pferde ist nicht gestört, und sie zeigen keine Lahmheit. Die Ätiologie der angelaufenen Beine ist bisher noch nicht abschließend geklärt. Auffällig ist, dass vor allem Pferde in Boxenhaltung betroffen sind, so dass fehlende Bewegung als prädisponierender Faktor angesehen werden kann. Da nicht alle Pferde unter diesen Haltungsbedingungen angelaufene Beine ausbilden, ist eine genetische Disposition sehr wahrscheinlich. Wie bereits oben erwähnt, wird von einigen Autoren eine lymphatische Abflussschwäche für dieses Phänomen verantwortlich gemacht (ROMERO u. DYSON, 1997; BERENS VON RAUTENFELD et al., 2000; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). ROTHE (2004) konnte Hinweise finden, dass Pferde mit angelaufenen Beinen eine Hypoplasie des Lymphdrainagesystems besitzen. Sie unterscheidet einen kollektorenarmen vom kollektorenreichen Typ. Bei beiden Typen ist die Anzahl der oberflächlichen und tiefen Hauptkollektoren nahezu identisch, während die Anzahl der kurzen hypodermalen Kollektoren des Fußes, der Kollateralen und der Anastomosen zwischen den Hauptkollektoren jedoch außerordentlich variieren können. Diese Ausbildung könnte genetisch fixiert sein. Der Befund von ROTHE (2004) ist allerdings nicht statistisch abgesichert. MEYER (1988) wies in seinen Untersuchungen bereits beim stehenden, optisch gesunden Pferd Anzeichen einer Stauung in den Lymphgefäßen nach. Aufgrund dieser Gegebenheiten könnten die angelaufenen Beine als

28 2. LITERATURÜBERSICHT 28 hereditäres primäres Lymphödem gedeutet werden (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Bei einer langen Immobilisation in Form von Boxenhaltung steigt das Nettoultrafiltrat aufgrund des erhöhten Kapillardruckes, die ohnehin schon schwache Transportkapazität des Lymphgefäßsystems wird überschritten und es entstehen angelaufene Beine. Daher bezeichnen BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) die angelaufenen Beine auch als (angeborenes) orthostatisches Ödem. MEINARDUS (2005) sieht die Ursache der angelaufenen Beine ebenfalls in einer entsprechenden Anfälligkeit, kombiniert mit Bewegungsmangel. Sie schreibt das Phänomen allerdings eher Problemen bei der Blutversorgung zu. Durch Kontraktion und Erschlaffung der Muskulatur in den bemuskelten Körperteilen und in den Gliedmaßen werden vor allem die für den Rücktransport des Blutes zuständigen Venen in ihrer Arbeit unterstützt. Bewegungsmangel kann dazu führen, dass die Venen es nicht schaffen, das Blut schnell genug wieder zurück zum Herzen zu transportieren. Die deshalb zu hohe Blutmenge in den Venen führt dazu, dass Flüssigkeit in das umliegende Gewebe eintritt und die Beine von unten beginnend anlaufen. VON ENGELHARDT (2000b) hat eine ähnliche Erklärung dafür, was mit verantwortlich für die bei ruhigem Stehen gehäuft auftretenden Ödembildungen in den unteren Extremitäten bei Tieren ist. Da die Skelettmuskelpumpe nur bei Bewegung arbeiten kann, kann es beim sehr ruhig stehenden Tier in den Gliedmaßen zur vermehrten Füllung der Venen und damit zu einem Auseinanderweichen der Venenklappen kommen. Schließlich ist eine kontinuierliche Blutsäule vorhanden und der Druck in den unteren Extremitäten entspricht somit der Schwerkraft. Durch den dadurch hohen Venendruck ist auch der Druck in den Kapillaren erhöht, was zu einer verstärkten Filtration führt. SCHMITZ (1987) liefert in seinem Buch auf der Grundlage dieser Ätiologie eine Erklärung dafür, warum Gliedmaßen bei Tieren deutlich weniger schnell anlaufen als beim Menschen. An den Gliedmaßen von Tieren sind unterhalb der Wade kaum Muskeln vorhanden. Daher brauchen die Venen ihr Kaliber nicht ständig zu ändern, und sie können in ihrer Dehnungsfähigkeit starr begrenzt werden. So ist bei den Tieren das Venensystem zwischen Fuß und Unterschenkel so in Bindegewebe

29 29 2. LITERATURÜBERSICHT großer Festigkeit eingebettet, dass es fast wandstarr ist. Daher kann ein Pferd stundenlang im Stehen schlafen, während sich beim Menschen bereits nach wenigen Minuten die erste Beinschwellung bemerkbar macht. SCHMITZ (1987) gibt in seinem Buch allerdings keine Untersuchungen an, die seine Theorie praktisch bestätigen. SCHÄFER et al. (1999) verstehen unter Herbst- oder Winterbeinen Stauungsödeme an den Hintergliedmaßen durch venöse Stauung oder Lymphstauung. Die Autoren vertreten auch in Hinblick auf die Therapie verschiedene Meinungen. ROMERO u. DYSON (1997) halten eine Therapie für nicht notwendig, da sich das Ödem nach Bewegung weitgehend wieder zurückbildet. Zur Prophylaxe empfehlen sie genügend Bewegung sowie den Gebrauch von Stallbandagen. Auch MEINARDUS (2005) ist der Meinung, dass regelmäßige Bewegung Abhilfe bei angelaufenen Beinen schafft und somit keine weitere Therapie notwendig ist. SCHÄFER et al. (1999) befinden Massage und Bewegung als günstig bei Stauungsödemen. Ein therapeutischer Einsatz von Kompressionsverbänden an den Gliedmaßen soll die weitere Ausbreitung des Unterhautödems verhindern und die Resorption fördern. Auch KEEGAN et al. (1992) schätzen weiche Bandagen als positiv für die Reduktion und Prävention von Beinödemen sowie für die Unterstützung der Blutzirkulation der Extremität ein. BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE (2005) lehnen den Gebrauch von Stallbandagen über Nacht ab, da sie ihrer Meinung nach den Lymphfluss einschränken und längerfristig zur Schädigung der Kollektoren führen. Sie empfehlen genügend Bewegung, den Gebrauch von Kompressionsstrümpfen sowie die Therapie mit Hilfe der Manuellen Lymphdrainage, da diese das Lymphgefäßsystem stärken und die Ödembildung zurückdrängen soll. Diesen Effekt zu forcieren, scheint notwendig und sinnvoll zu sein, da Pferde mit angelaufenen Beinen offensichtlich verstärkt zu akuten Phlegmonen neigen (JUBB, 1993; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Viele Autoren sind sich außerdem sicher, dass der rezidiv auftretende Einschuss häufig die Elephantiasis zur Folge hat (THUM, 1916; HANEL, 1931). JÖHNK (1917) konnte dies jedoch nicht bestätigen.

30 2. LITERATURÜBERSICHT Bewegung und Stoßdämpfung der Gliedmaßen beim Pferd Jede Gliedmaße durchläuft in jeder Gangart fünf Phasen (PARKS, 2003): das Auffußen (initial contact), die Stützphase (impact), das Stemmen (stance), das Heben (breakover) und die Vorführphase (flight) (s. Abb. 2.4). Abb. 2.4: Schematische Darstellung der Bewegungsphasen einer Gliedmaße (WISS- DORF et al., 2002). Die Bewegung beruht auf abwechselnder Verkürzung und Verlängerung der Gliedmaßen durch die Beugung und Streckung aller Extremitätengelenke (GIRTLER, 2001). Mit beginnendem Bodenkontakt treten Veränderungen in den Gelenkwinkeln auf, was zu einer Reduzierung der Beinlänge führt und so die schnell gebildete Last dämpft (HJERTEN et al., 1993, 1994; BACK, 1995a). An der Vordergliedmaße schnappt das Karpalgelenk zu Beginn der Stützphase schnell in eine Hyperextension, um als federnde Stütze zu wirken. Die Karpalknochen der proximalen und distalen Reihe weichen auseinander und gewährleisten eine Pufferung (SCHAUDER, 1952). Das Fesselgelenk arbeitet als elastische Feder, die Energie aufnimmt und Erschütterungen durch Bodenkontakt absorbiert (MER-

31 31 2. LITERATURÜBERSICHT KENS u. SCHAMHARDT, 1994). Die Stoßminderung im Radius selbst wird durch seine dorsal-konvexe Krümmung erreicht. Das Röhrbein trägt der auftretenden Belastung Rechnung, indem es sich in seiner Form, Wandstärke und seinem Spongiosaverlauf: anpasst: Durch gesteigerte Beanspruchung kommt es z.b. vor allem an der Dorsalwand zur Verdickung der Kompakta (SCHAUDER, 1952). An der Hintergliedmaße demonstrieren die Streckung des Fesselgelenkes und die Beugung von Knie-, Tarsal- und Hufgelenk während der Stützphase die Schockabsorption. In der Vorführphase beeinflusst anscheinend der Apparat, der Knie- und Tarsalgelenk koppelt (= Spannsägenkonstruktion), auch das Fesselgelenk, da eine synchrone Beugung und Streckung dieser drei Gelenke gezeigt werden (BACK, 1995c). Auch das Auseinanderweichen der Tarsalknochen führt zu einer Stoßdämpfung (SCHAUDER, 1952). Außerdem wird an der Vorder- und Hintergliedmaße durch den Hufmechanismus eine Stoßbrechung bewirkt. Ebenso scheint das vaskuläre System der equinen Zehe Teil des schockabsorbierenden Systems der Gliedmaße während der Fortbewegung zu sein. Ein rapider Anstieg im venösen Druck unmittelbar nach dem Bodenkontakt des Hufes weist darauf hin, dass die initiale Last auf den Huf beim Auffußen wahrscheinlich teilweise vom venösen System absorbiert wird (RATZLAFF et al., 1985). Im Stand sowie während der Stützphase sind die tiefe und oberflächliche Beugesehne sowie der Fesseltrageapparat die primär gewichtstragenden Strukturen in der Zehe (BACK, 1995b, BARTEL et al., 1978). Die Belastung dieser Sehnen sowie der vorhandenen Bänder führt zu einer Schockabsorption beim beginnenden Bodenkontakt. Mit steigender Geschwindigkeit steigt die Belastung auf den Huf, was zu einer stärkeren Deformation der Zehe (Absenken der Fessel) führt. Belastungsmomente treten vor allem im Renntempo und beim Sprung auf (HERTSCH, 1992). Das Ausmaß der Last auf die Gliedmaßen hängt neben der Geschwindigkeit des Pferdes von der Geographie der Zehe, vom Gewicht sowie der Oberflächenbeschaffenheit des Bodens ab (BACK et al., 1995a, SCHRYVER et al., 1978). DOBBERTHIEN (2001) konnte am Huf und Unterarm auf weichem Boden weniger Erschütterungen als auf

32 2. LITERATURÜBERSICHT 32 hartem Untergrund feststellen. BARREY et al. (1991) stellten bei einer Untersuchung von neun verschiedenen Böden fest, dass vor allem die Trockendichte des Bodens einen Einfluss auf die Belastung der Gliedmaße hat. Ein hoher Anteil an organischem Material und Wasser sowie eine geringe Partikelgröße vermindern die auftretenden Erschütterungen. Zudem halten es KOBLUK et al. (1988) für möglich, dass die extreme Fesselgelenksbeugung und die palmare Verlagerung des Karpus durch Ermüdung weiter ansteigen könnten, da Muskeln, Sehnen und Bänder ihre Integrität bzw. Einheit verlieren. Die Tatsachen, dass mehr Lahmheiten an den Vorder- als an den Hintergliedmaßen auftreten (im Verhältnis 3:1) und 95% der Lahmheiten der Vordergliedmaßen im Karpus oder distal davon lokalisiert sind, werden darauf zurückgeführt, dass die Vorhand 60 bis 65% des gesamten Körpergewichts trägt (STASHAK, 1989). Die Belastung der Vordergliedmaßen kann im Schritt bis zu 65,2%, im Trab bis zu 103,7% des Körpergewichts betragen (RATZLAFF et al., 1985). Zudem konnten BACK et al. (1995a) mit Hilfe eines kinematischen Analysesystems mit Photodioden-Markern nachweisen, dass in den Vordergliedmaßen die Erschütterung beim Auffußen der Gliedmaßen auf den Boden stärker ist als in den Hintergliedmaßen. Wie MUNOZ et al. (1998) in ihrer Studie nachweisen konnten, kann regelmäßiges Training das Gangbild von Pferden verändern. Dressurmäßig trainierte Andalusier zeigten eine erhöhte Schrittfrequenz bei reduzierter Schrittlänge und eine geringere vertikale Schrittkomponente. Bei an Springen orientiertem Training wiesen Anglo- Araber eine reduzierte Schrittlänge auf. 2.6 Einfluss von Bewegung und Training auf die Organsysteme des Pferdes Im Pferdesport haben sich im Laufe der Zeit verschiedene Disziplinen entwickelt, wie z.b. der Galopp- und Trabrennsport, die Dressur, der Springsport, das Westernreiten sowie das Distanzreiten. Jede Disziplin erfordert verschiedenartige physiologische

33 33 2. LITERATURÜBERSICHT Anpassungen des Pferdes. Alle Organe bzw. Organsysteme sind dabei mehr oder weniger involviert. Bei Belastung steigen der Sauerstoffverbrauch sowie die Kohlenstoffdioxidabgabe an. Es kommt zu einer Erhöhung des Atemzugvolumens (entspricht Atemtiefe) und der Atemfrequenz (EVANS u. ROSE; 1987; KRZYWANEK, 1999; VON ENGEL- HARDT, 2000a). Auch das Herz-Kreislauf-System passt sich den veränderten Anforderungen an. Bei körperlicher Belastung kommt es zunächst zu einer überschießenden Steigerung der Herzfrequenz, die sich dann anschließend abhängig von der Belastungsintensität auf einen bestimmten Wert (steady state) einpendelt (KRZYWANEK, 1999). Sie ist beim Pferd um das Siebenfache steigerbar (VON ENGELHARDT, 2000a). Im submaximalen Trainingsbereich besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und Belastung (EVANS u. ROSE, 1987; KRZYWANEK, 1999). Auch das Schlagvolumen sowie der mittlere arterielle Blutdruck nehmen in Abhängigkeit zur Belastungsintensität zu (KRZYWANEK, 1999; VON ENGELHARDT, 2000a). Beim Blutdruck ist eine Steigerung auf das Dreifache möglich. Der periphere Widerstand nimmt hingegen stark ab, was auf die Öffnung und Erweiterung von vielen Blutgefäßen in der Arbeitsmuskulatur zurückzuführen ist. Daher nimmt vor allem der systolische arterielle Blutdruck zu, während der diastolische Druck durch die Vasodilatation in den arbeitenden Muskeln gleich bleibt bzw. absinkt (VON ENGELHARDT, 2000a). Die Herzfrequenz ist auch von Alter und Größe der Pferde sowie ihrem Trainingszustand abhängig. Sie ist bei jungen Pferden höher als bei älteren (KRZYWANEK, 1999). So beträgt die Ruhefrequenz des erwachsenen Pferdes 30 bis 40 Schläge pro Minute, hingegen beim Fohlen 80 bis 120, beim Jährling 45 bis 75 und beim 2- jährigen 40 bis 50 Schläge pro Minute. Während einer definierten, standardisierten Belastung ist die Herzfrequenz eines trainierten Pferdes niedriger als die des untrainierten, bedingt durch das größere Herzgewicht infolge Hypertrophie der Muskelfasern und dem daraus resultierenden höheren Schlagvolumen (THOMAS et al., 1983; KRZYWANEK, 1999; VON ENGEL- HARDT, 2000a).

34 2. LITERATURÜBERSICHT 34 Außerdem haben bei Belastung weitere Faktoren, wie z.b. die Beschaffenheit des Bodens, eine mögliche Steigung und das Gewicht des Reiters, einen Einfluss auf die Herzfrequenz (SEXTON u. ERICKSON, 1990; KRZYWANEK, 1999). Im Allgemeinen zeigen alle bisherigen Untersuchungen, dass in Ruhe gewonnene Blut- und Kreislaufparameter keinerlei Hinweise auf den Trainingszustand geben (VON ENGELHARDT, 2000a). Eine Ausnahme bildet einzig die Studie von KUWA- HARA et al. (1999), die eine reduzierte Herz-Ruhefrequenz bei trainierten Pferden nachweisen konnten. Bewegung sowie unterschiedliche vertikale Belastung haben ebenfalls einen Einfluss auf den Blutfluss im Bereich der Gliedmaßen: RATZLAFF et al. (1985) konnten bei einer Messung des mittleren arteriellen Blutflusses in der A. digitalis lateralis signifikante Unterschiede im Blutfluss bei verschiedener vertikaler Belastung feststellen. Dieser ist bei größerer Belastung niedriger als bei geringer Belastung. Somit bleibt der digitale Blutfluss stabil, wenn sich die Pferde nicht bewegen und erfährt bei geringen Veränderungen in der Belastung nicht signifikante Fluktuationen. Wenn die Pferde jedoch das Gewicht in Richtung der Extreme der vertikalen Belastung verändern, variiert der Blutfluss signifikant. Diese Veränderungen schreiben RATZLAFF et al. (1985) den extremen Gewichtsschwankungen beim Heben und Senken des Beines und den damit veränderten Drücken zu. DYSON et al. (2001) wiesen in ihrer Studie mit Hilfe der Szintigraphie nach, dass Bewegung (in dieser Studie 15 Minuten Trab und Galopp an der Longe) einen wesentlichen Einfluss auf den Blutfluss hat. Daneben sind auch die Fuß- und Umgebungstemperatur, das Alter und das Gewicht des Pferdes für den Blutfluss von Bedeutung. Der Blutfluss ist bei höheren Temperaturen (keine periphere Vasokonstriktion) und höherem Alter des Pferdes höher. Neben dem Herz-Kreislauf-System wird auch der Bewegungsapparat von regelmäßigem Training beeinflusst (GOODSHIP u. BIRCH, 2001). Die Form und Größe und damit auch die Belastbarkeit der Knochen sind neben genetischen Faktoren vom Training abhängig. Bei den Sehnen zeigt sich bei regelmäßiger Belastung eine Stärkenzunahme und auch die Faszien in der Muskulatur

35 35 2. LITERATURÜBERSICHT nehmen zu. Somit ist die Belastbarkeit von Muskulatur, Sehnen, Bändern und Gelenkknorpel trainierbar (HERTSCH, 1992). Den Einfluss von definierter Bewegung sowie verschiedenen Faktoren, wie z.b. Geschlecht und Außentemperatur, auf das Volumen der unteren Extremitäten untersuchte BÖTTCHER (2006) mittels Perometer. Hierzu bildete sie vier Bewegungsgruppen, die unterschiedlich longiert wurden: Gruppe 1 wurde eine halbe Stunde auf der linken Hand, Gruppe 2 eine halbe Stunde auf beiden Händen, Gruppe 3 eine halbe Stunde auf beiden Händen mit zusätzlichem Reitergewicht und Gruppe 4 eine Stunde auf beiden Händen mit Reitergewicht longiert. Vor der Bewegung, direkt nach der Bewegung sowie nach einer Stunde Boxenruhe wurde jeweils das Volumen der vier Gliedmaßen bestimmt. Hierbei konnte eine signifikante mittlere Volumenabnahme um 5,5 % (125,96 ml) durch die Bewegung und eine signifikante mittlere Volumenzunahme um 6,4 % (135,48 ml) nach der Boxenruhe nachgewiesen werden. BÖTTCHER (2006) führt dies auf den Einfluss der Bewegung auf das Herz-Kreislauf- System und das Lymphgefäßsystem zurück. Zwischen den einzelnen Gruppen konnte sie keine signifikanten Unterschiede feststellen. Aufgrund der Mehrbelastung durch das Reitergewicht waren die Volumenänderungen der Gruppen 3 und 4 jedoch höher als die der Gruppen 1 und 2. Im Seitenvergleich zwischen rechter und linker Gliedmaße konnten keine signifikanten Unterschiede nachgewiesen werden. Die Differenz zwischen den Volumenänderungen bei hoher und niedriger Außentemperatur (1 bis 12 C bzw. 23 bis 31 C) war hingegen si gnifikant. Diese fielen bei hohen Temperaturen deutlich größer aus, was wahrscheinlich auf eine bessere Perfusion der Zehe zurückzuführen ist. BÖTTCHER (2006) konnte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Volumenänderungen von Pferden unterschiedlichen Trainingszustandes, Geschlechts oder Alters feststellen. Allerdings wiesen Hochleistungspferde, wahrscheinlich aufgrund ihres besser trainierten Kreislauf- und Lymphgefäßsystems, geringere Änderungen auf als Freizeitpferde. Die männlichen Pferde zeigten höhere Volumenänderungen als die weiblichen, was BÖTTCHER (2006) der Tatsache zuschreibt, dass die männlichen Pferde vor allem den Gruppen 3 und 4 angehörten.

36 2. LITERATURÜBERSICHT Übersicht zu verschiedenen Maßnahmen bei Ödemen Möglichkeiten der Therapie von Ödemen Es bestehen, abhängig von der Ödemart, vom jeweiligen Stadium und den auftretenden Begleiterscheinungen, verschiedene konservative und operative Möglichkeiten der Therapie des Ödems (FÖLDI et al., 1998). Dies gilt grundsätzlich sowohl für den Menschen als auch für das Tier. Einige Methoden wurden allerdings bisher nur bzw. überwiegend beim Menschen angewandt, so dass die Wirkungsweise vor allem am Menschen untersucht wurde. In der Regel gelingt, unabhängig von der Behandlungsmethode, nur eine Rückführung ins Latenzstadium (FÖLDI et al., 1998). Neben den chirurgischen (z.b. Resektion, ableitende und rekonstruktive Verfahren) und medikamentellen Therapiemethoden (z.b. Gabe von Diuretika, Benzopyrone, Unguentum lymphaticum und Selen) nehmen die physikalischen Behandlungsansätze einen besonders hohen Stellenwert ein (BAUMEISTER u. SIUDA, 1990; CASLEY-SMITH et al., 1993; WERNER, 2001; FÖLDI u. FÖLDI, 2002a). Zu diesen zählen u.a. die Elevation (Hochlagerung), das Auswickeln sowie die intermittierende pneumatische Kompression (BRUNNER, 1969; DUSTMANN, 1982; RAMEY, 1988; ONDERKA et al., 1991, 1992; WIENERT, 1999; FÖLDI u. FÖLDI, 2002a). Ebenfalls zu den physikalischen Behandlungsmethoden zählt die komplexe physikalische Entstauungstherapie, die als nebenwirkungsfreie kausale Behandlung des Lymphödems einen besonderen Stellenwert einnimmt (FÖLDI u. FÖLDI, 2002a). Sie verläuft in zwei Phasen (Phase I: Entstauung, Phase II: Konservierung und Optimierung des Behandlungsergebnisses (Erhaltungstherapie)) und besteht aus der manuellen Lymphdrainage, Hautpflege, Kompressionstherapie und Bewegungstherapie (WERNER, 2001; FÖLDI u. FÖLDI, 2002a). Werden die einzelnen Bausteine der komplexen physikalischen Entstauungstherapie in isolierter Form genutzt, sind sie nach FÖLDI u. FÖLDI (2002a) zur Behandlung des Lymphödems im Allgemeinen nicht ausreichend. JOHANSSON et al. (1999) wiesen jedoch nach, dass eine isolierte Kompressionstherapie mit Kurzzugbandagen eine effektive Behandlungsmethode

37 37 2. LITERATURÜBERSICHT bei Armlymphödemen Brustkrebs behandelter Frauen ist. Die Manuelle Lymphdrainage hatte hier einen zusätzlichen positiven Effekt. Gesicherte Grundlage der entstauenden physikalischen Ödemtherapie ist die Tatsache, dass die Lymphgefäße auf milde mechanische Reize mit einer Mehrarbeit reagieren. Diese Mehrarbeit lässt sich im Tierversuch sowie lymphszintigraphisch beim Menschen nachweisen (HWANG et al., 1999; WERNER, 2001). Klinisch wird die Wirksamkeit durch eine Volumenreduktion deutlich, wie JOHANSSON et al. (1998) beim Menschen und BRANDHORST (2004) beim Pferd feststellten Grundlagen der Kompressionstherapie Die Kompressionstherapie soll hier isoliert betrachtet werden, da ihre Grundlagen und ihre Wirkungsweise, die vor allem humanmedizinisch untersucht wurden, teilweise auch auf den Gebrauch von Bandagen und Gamaschen zutreffen bzw. zutreffen könnten. Das Ziel des lymphologischen Kompressionsverbandes ist die Optimierung des Drainageerfolges durch Ausübung eines gezielten Drucks auf das ödematisierte Gewebe. Die medizinische Wirkung lässt sich in erster Linie dadurch erklären, dass sich Flüssigkeiten nicht komprimieren lassen. Da das Gewebe von Weichteilen zum überwiegenden Teil aus Wasser besteht und ein Ausweichen der Flüssigkeit im Gewebe nur eingeschränkt möglich ist, erhöht sich der Gewebedruck. In den Gefäßen hingegen können die Flüssigkeiten ausweichen, weshalb der Kompressionsdruck vor allem auf das Gefäßsystem wirkt (SCHMITZ, 1987; ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005).

38 2. LITERATURÜBERSICHT 38 Die Höhe des Druckes, der von einem Kompressionsverband auf das Gewebe ausgeübt wird, lässt sich nach dem Gesetz von Laplace durch folgende Gleichung ermitteln: S D = (1) R Der Kompressionsdruck (D) im Gewebe ergibt sich also aus dem Verhältnis zwischen der Kraft, die benötigt wird, um die Bandage einer bestimmten Länge zu dehnen (Spannung S = Kraft / Länge), und dem Radius R der umspannten Extremität. Die Gleichung (1) ist exakt nur für zylinderförmige Körper gültig. Daraus folgt, dass, wenn mit gleich bleibender Spannung gewickelt wird, der Druck im distalen Extremitätenbereich (geringerer Radius) höher ist als im proximalen (größerer Radius). Dieses Druckgefälle ist erwünscht, da es den Lymphabfluss zu den großen Lymphgefäßstämmen fördert. Ein Problem stellen jedoch Knochenvorsprünge und Vertiefungen dar. Während über den Knochenvorsprüngen der Druck steigt (geringer Radius und stärkere Dehnung der Bandagen), wird in den Vertiefungen kaum Druck erzielt. Um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung zu erreichen, müssen somit die Vertiefungen ausgepolstert und die Vorsprünge abgepolstert werden, so dass eine annähernd zylindrische Form der Gliedmaße gegeben ist (ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Bei Kompressionsbandagen werden beim Menschen zwei unterschiedliche Druckarten unterschieden: der Ruhedruck und der Arbeitsdruck (SCHMITZ, 1987; ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Der Ruhedruck bzw. Bandagendruck ist der von der Bandage in Ruhe permanent ausgeübte Druck. Er ist abhängig von der Dehnfähigkeit der verwendeten Bandage und der beim Anlegen des Verbandes eingesetzten Kraft. Durch einen hohen Ruhedruck wird ein Reflux verhindert. Der Arbeitsdruck oder auch Muskeldruck ist der bei der Arbeit wirkende, temporäre Druck, den der sich kontrahierende Muskel durch Volumenzunahme dem Widerstand

39 39 2. LITERATURÜBERSICHT der Bandage entgegensetzt. Je weniger die Bandage nachgibt, desto höher wird der Arbeitsdruck. Es kommt zu einem erhöhten Gewebedruck sowie zu einer Komprimierung der oberflächlichen und tiefen Blut- und Lymphgefäße. In Folge davon werden diese Gefäße entleert. In der Humanmedizin ist also eine Kombination von niedrigem Ruhedruck mit einem hohen Arbeitsdruck ideal. Optimal sind hierfür unelastische Binden, die jedoch sehr schwer anzulegen sind. Daher werden so genannte Kurzzugbinden benutzt, die nur geringgradig dehnbar sind (maximale Dehnbarkeit von 60%). Absolut kontraindiziert sind Langzugbinden (Dehnbarkeit > 140%), die einen sehr hohen Ruhedruck aufweisen. Zu diesen gehören auch die im Reitsport eingesetzten elastischen Bandagen (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005). Neben dem Bandagentyp (z.b. Breite, Elastizität) und der Vordehnung beim Anlegen haben auch die Anzahl der Lagen, die Verbandstechnik und der Zustand der Bandage (z.b. Alter, Tragezyklen) einen Einfluss auf den entstehenden Kompressionsdruck (ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002). Beim Anlegen der Bandagen ist darauf zu achten, dass der Kompressionsdruck hoch genug ist, um wirksam zu werden. VERAART et al. (2003) wiesen in ihrer Studie nach, das nur stark komprimierende Bandagen den Druck im tiefen venösen System, das beim Menschen den Haupttransportweg darstellt, in sitzender Position erhöhen. YAMAGUCHI et al. (1986) konnten bei ihrem Experiment an Kaninchen ab einem Druck von 70 mmhg keinen venösen Blutfluss in der Saphena und ab 90 mmhg keinen Blutfluss in der Poplitealvene mehr feststellen. Bei Versuchen mit Menschen, denen für drei Stunden Kompressionsbandagen angelegt wurden, stellten sie bei einem Druck von 70 mmhg eine Abnahme des Blutflusses und der am Zeh gemessenen Temperatur fest. Sie wiesen keine signifikanten Effekte auf die periphere Zirkulation bei einem Druck von 30 mmhg nach. HALPERIN et al. (1948) stellten hingegen bei einem Druck von 30 mmhg eine Reduktion von 25% im venösen Blutfluss fest, was sie zwei Faktoren zuschreiben: der Reduktion des arteriovenösen Druckgradienten und der Abnahme des Kalibers kleiner Gefäße im komprimierten Gebiet als Ergebnis eines erhöhten Widerstandes.

40 2. LITERATURÜBERSICHT 40 Der Kompressionsdruck darf jedoch auch nicht so hoch sein, dass er Schmerzen oder Durchblutungsstörungen auslöst, insbesondere in Ruhe (WIENERT, 1999; ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FE- DELE, 2005). PARTSCH et al. (1973) konnten in ihrer Studie an 60 Patienten mit venöser Insuffizienz mit Hilfe nuklearmedizinischer Methoden nachweisen, dass ein Kompressionsverband beim Menschen zu folgenden positiven Veränderungen führt: Der Kompressionsverband bewirkt eine Herabsetzung des Extremitätenblutvolumens, eine Beschleunigung der venösen Strömungsgeschwindigkeit und eine Reduktion des kapillaren Stromzeitvolumens sowie eine Verminderung des Angebots an lymphpflichtiger Last und eine Verbesserung des gestörten subfaszialen Lymphtransportes. Die Wirkung der Kompressionstherapie beim Menschen ist somit auf verschiedene Effekte zurückzuführen (SCHMITZ, 1987; ASMUSSEN u. STRÖSSENREUTHER, 2002; BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005): 1. Senken des effektiv ultrafiltrierenden Drucks: Der Kompressionsdruck erhöht den Gewebedruck. Ein gestörtes Starling-Gleichgewicht wird so günstig beeinflusst, da der effektive ultrafiltrierende Druck sinkt und sich damit die Menge des Ultrafiltrats reduziert. 2. Beschleunigung und Steigerung des venös-lymphatischen Abstroms: Der Kompressionsverband begrenzt die Dehnbarkeit der Venen, so dass diese bei einer Drucksteigerung nicht nachgeben können und zuverlässig transportieren. Der Kompressionsdruck engt außerdem das Lumen der Gefäße ein, was bei unverändertem Zustrom zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führt. Die Verminderung des Gefäßradius wirkt sich nach dem Gesetz von Hagen-Poiseuille (Abhängigkeit vom Radius in der 4. Potenz) auf den Strömungswiderstand und somit auf das Blut- bzw. Lymphzeitvolumen aus. Allein ein Kompressionsverband ohne zusätzliche Bewegung steigert die venöse Strömungsgeschwindigkeit bereits um das 1,5-fache und auch das Lymphzeitvolumen erhöht sich. Wird das Lumen dilatierter Venenabschnitte eingeengt, werden insuffiziente Klappen teilweise wieder suffizient. Bei dilatierten Lymphgefäßen ist dieser Mechanismus ebenfalls denkbar, aber noch nicht nachgewiesen.

41 41 2. LITERATURÜBERSICHT Die Strömungsverhältnisse verbessern sich durch die Verringerung der retrograden Strömung. Durch den Druckanstieg in den komprimierten Venen und Lymphgefäßen nimmt das für den Abstrom nach proximal erforderliche Druckgefälle zu. Zudem soll die kompressionsbedingte Verbesserung der Mikrozirkulation ein erhöhtes Austreten von Plasmaproteinen in das Interstitium, z.b. bei venöser Hypertension, vermindern können. 3. Verbesserung der Funktion der Muskelpumpen: Nach bereits stattgefundener Entödematisierung kann sich eine schlaffe Haut finden, die ihre elastischen Rückstellkräfte verloren hat und eine erhöhte Dehnbarkeit aufweist. Somit kann sie nicht mehr das für die Entleerung von Venen und Lymphgefäßen notwendige Widerlager der Muskelpumpen bilden. Die Kompressionsbandage ersetzt dieses und steigert damit die Effizienz der rückstromfördernden Muskelarbeit. 4. Zentrale hämodynamische Wirkungen: Vor allem die Kompression der unteren Extremitäten führt zu einer deutlichen Flüssigkeitsverlagerung in zentrale Körperabschnitte und somit zur Zunahme der Vorlast, des Herzzeitvolumens und der Diurese. 5. Konservierung des Behandlungserfolges: Durch manuelle Lymphdrainage oder Hochlagerung verschobene Flüssigkeit wird am Zurücklaufen gehindert. 6. Vergrößerung der Reabsorptionsfläche: Das Ödem wird vor allem bei der Behandlung kleinerer lokaler Lymphabflussstörungen durch die Kompression verteilt. Damit wird die Reabsorptionsfläche vergrößert. 7. Lockerung fibrotisch veränderten Gewebes: Durch Einlegen von Schaumstoffpolstern kann bei Kompressionsbandagen eine Lockerung lymphostatischer Fibrosen erreicht werden. Bekannt ist weiterhin auch die Lockerung von Narbengewebe (insbesondere nach Verbrennungen) unter Dauerkompression.

42 2. LITERATURÜBERSICHT Anwendung von Bandagen und Gamaschen beim Pferd Viele Pferdebesitzer und Reiter nutzen Bandagen und Gamaschen, um die Knochen, Sehnen und Gelenke zu schützen und zu stützen, aber auch, um ein Anlaufen der Pferdebeine zu verhindern oder diese optisch zu verschönern. Die Schutzwirkung der Bandagen und Gamaschen ist unbestritten (KOBLUK et al., 1988). Sie verhindern äußere Verletzungen durch Stöße, Schläge, Streichen und Greifen beim Training und Transport (HÖLZEL, 1990; EDWARDS, 1991; DEUT- SCHE REITERLICHE VEREINIGUNG, 2001). Sie werden vor allem zur Ausbildung von jungen Pferden empfohlen, die aufgrund von Gleichgewichtsproblemen und noch ungenügender Entwicklung zu unkontrollierten Bewegungen neigen (EDWARDS, 1995; SMYTHE, 1996; FN-VERLAG, 1999). Bandagen und Gamaschen sollten hier zumindest solange eingesetzt werden, bis sich Muskeln, Bänder und Sehnen gekräftigt haben und das Pferd gelernt hat, seine Bewegungen zu koordinieren (SMYTHE, 1996). Die unterstützende und stossdämpfende Funktion wird hingegen auch nach den bisher durchgeführten Studien kontrovers diskutiert. CRAWFORD et al. (1989, 1990a, 1990b) untersuchten in mehreren Studien die Energieabsorptionsfähigkeit unterschiedlicher Bandagen, abhängig von Material, Wicklungstechnik und Wickelspannung. Hierzu nutzten sie im Sprunggelenk abgesetzte Pferdebeine, die in eine hydraulische Druckanlage eingespannt und so einer Kraft von 445 Newton ausgesetzt wurden, was einer Masse von etwa 45 kg entspricht. Mit Hilfe dieses Modells konnten sie relative Veränderungen im Vergleich von bandagierter zu unbandagierter Gliedmaße bestimmen. Die Autoren zeigten, dass alle Bandagierungen mit einer Energieabsorption einhergehen. Sie raten dazu, Bandagen mit nur 50% der maximalen Dehnungsfähigkeit anzulegen, da eine vollständige Dehnung zwar zu einer erhöhten Energieabsorption führt, jedoch ebenfalls zu einer Überlastung des Materials mit abnehmender Energieabsorptionsfähigkeit und zur Ischämie in fokalen Gebieten. Die Autoren räumen ein, dass von den Ergeb-

43 43 2. LITERATURÜBERSICHT nissen nicht direkt auf die Funktionalität der Bandagen am lebenden Pferd geschlossen werden kann, da das Modell die Muskeln, die die Energieabsorption verbessern, nicht berücksichtigt (CRAWFORD, 1989). Mit der gleichen Methode testeten BALCH et al. (1998) Gamaschen der Firma Professional Choice Sports Medicine Products Inc. Sie wiesen eine Energieabsorption von 20,7% bis 26,4% nach, wobei gebrauchte Sports Medicine Boots II (= SMB II) die höchsten Werte erzielten. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Belastung bei dieser Studie nicht der bei der normalen Bewegung eines Pferdes entspricht und die gewonnenen Daten daher nur mit Vorsicht auf in-vivo-bedingungen übertragen werden können. LUHMANN et al. (2000) untersuchten die Stoßdämpfung von Bandagen und Gamaschen bei Pferden im Trab und Galopp mit Hilfe von Beschleunigungssensoren, die sie am Huf und Röhrbein befestigten. Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass die angelegten Bandagen und Gamaschen den Stoß während der Stützphase nicht verringern. Ebenfalls mittels Beschleunigungssensoren, die am Huf und Unterarm befestigt sind, überprüfte die Zeitschrift Cavallo in einer nicht repräsentativen Einzelfallstudie die stützende Wirkung der SMB II-Gamaschen (DOBBERTHIEN, 2001). Dabei ergab sich, dass weder die SMB II noch eine herkömmliche Springgamasche die Hufbelastung reduzieren. Auffällig war, dass das Pferd in dieser Studie im langsamen Tempo mit der SMB II vorsichtiger auftrat als ohne Gamasche oder mit Springgamasche. Die Autoren weisen darauf hin, dass sich die Federsteifigkeit der Fessel normalerweise den Bodenverhältnissen anpasst und sich die Frage stellt, ob eine Einschränkung dieses Mechanismus durch Gamaschen eventuell eher schädlich ist. KEEGAN et al. (1992) verwendeten eine chirurgische Methode zur Bewertung von unterstützendem Bandagieren, indem sie Dehnungssensoren in den M. interosseus medius implantierten und die Verminderung der Spannung im Stand und im Schritt maßen. Bandagen unterschiedlicher Materialien, die unter Nutzung von 50% der linearen Dehnung angelegt wurden, zeigten keine Spannungsreduktion. Eine Bandage mit dorsaler Fesselschiene aus Kunststoff führte zu einer Verminderung um 25% im Schritt und 30% im Stand, ein Kunststoffverband (Cast) sogar um 67% (Schritt)

44 2. LITERATURÜBERSICHT 44 bzw. 77% (Stand). Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass Bandagen zur Fesselunterstützung nicht effektiv sind, auch wenn sie nicht auf die Rennsituation übertragen werden können. Die Autoren schätzen weiche Bandagen allerdings weiterhin positiv ein für die Reduktion und Prävention von Beinödemen sowie für die Unterstützung der Blutzirkulation der Extremität. KICKER (2003, 2004) untersuchte den Einfluss von Stützgamaschen auf den Winkel des Fesselgelenkes an der Vorderextremität im Schritt und Trab mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitskameras. Er testete hierzu drei Fesselgamaschen der Firmen Professional Choice, Eskadron und AET sowie eine Streifgamasche der Firma Kieffer. Die Differenzen der Winkel mit und ohne Gamaschen lagen im Schritt bei bis zu 0,9 Grad, im Trab bis zu 1,5 Grad. Dies entspricht nach einer von MEERSHOEK et al. (2001) entwickelten Formel einer Kraftminderung des M. interosseus medius um bis zu 3,6% im Schritt und bis zu 2,3% im Trab. Der Autor ist der Meinung, dass die Winkeländerungen auf eine stützende Wirkung der Gamaschen schließen lassen. Da jedoch auch die Streifgamasche zu einer Winkeländerung führte, kann diese eventuell zusätzlich auf eine Irritation und ein daraus resultierendes, vorsichtigeres Auftreten zurückzuführen sein, obwohl alle Pferde an Gamaschen gewohnt waren. Die Auswirkungen von Stretchbandagen auf das Bewegungsmuster von 10 Pferden untersuchten KOBLUK et al. (1988) mittels Videoaufnahmen. Dazu legten sie kohäsive elastische Bandagen unter Nutzung von 50% der Dehnbarkeit mit zwei palmaren Schienen aus Bandagenmaterial an beiden Vorderbeinen an. Sie stellten eine verminderte Beugung des Fesselgelenks durch direkte Unterstützung beziehungsweise durch veränderte Vordergliedmaßen-Belastung fest. Außerdem verminderten Bandagen die durch Ermüdung ansteigende Fesselgelenksbeugung. Aufgrund dieser Ergebnisse unterstützen die Autoren die Vorstellung, dass das Bandagieren der distalen Vordergliedmaßen sowohl unterstützend als auch schützend wirkt und somit das Auftreten von muskuloskelettalen Erkrankungen durch Hyperextension von Karpus und Fesselgelenk eventuell reduziert. In einer weiteren Studie testeten KOBLUK et al. (1997) verschiedene Bandagen und Gamaschen mit Hilfe einer hydraulischen Testmaschine. Sie stellten dabei fest, dass Bandagen und Gamaschen, abhängig von ihrer Dicken, Energie absorbieren und die

45 45 2. LITERATURÜBERSICHT Hyperextension reduzieren. Somit bestätigen sie die Ergebnisse ihrer vorherigen Studie. MORLOCK et al. (1994) beschäftigten sich in ihrer Studie mit der Druckverteilung unter Bandagen und Gamaschen. Sie testeten mit Hilfe einer Matte mit 42 Drucksensoren SMB II Gamaschen sowie unterschiedliche elastische Bandagen im Stand und im Galopp. Die SMB II stach in ihrem Verhalten von allen Bandagen ab: Sie übte den geringsten und ungleichmäßigsten Druck auf die Gliedmaße aus und tendierte dazu, sich zu lockern. Dies könnte daran liegen, dass neue Gamaschen benutzt wurden, die sich eventuell nach mehrmaligem Gebrauch besser an das Bein adaptieren lassen; außerdem können sich Gamaschen immer schlechter als Bandagen anpassen. In dieser Studie veränderten sich der Druck unter der Bandage und der Fesselgelenkswinkel während der Bewegungszyklen synchron. Der Druck erreichte sein absolutes Maximum kurz nach der maximalen Fesselgelenksstreckung und ein zweites, kleineres Maximum kurz nach der maximalen Fesselgelenksbeugung. Bei allen Bandagen und Gamaschen zeigte sich ein Anstieg des maximalen Drucks bei der Messung im Stand im Vergleich zu der im Galopp. Ein höherer Druck vor der Bewegung im Vergleich zu nach der Bewegung weist darauf hin, dass sich die Bandagen und Gamaschen während der Bewegung lockern. Außerdem stiegen die Drücke im Galopp bei einem ermüdeten Pferd an. MORLOCK et al. (1994) geben in dieser Studie nur die maximalen Drücke unter den Bandagen und Gamaschen an. Eine Abbildung (Abb. 4) in ihrer Arbeit lässt jedoch vermuten, dass während der Bewegung auch Drücke erreicht werden, die unter denen im Stand liegen. In einer weiteren Studie geben MORLOCK et al. (1997) an, dass die Druckwirkungen der Bandagen und Gamaschen durch die individuelle Anatomie der Auflagefläche beeinflusst werden. Sie konnten zeigen, dass die signifikant höheren Drücke unter high-modulus -Bandagen beim Anlegen verschiedener Bandagen unter gleichen Bedingungen (Anlegen unter Ausnutzung von 50% der Dehnfähigkeit) auf Materialeigenschaften zurückzuführen sind. Allerdings neigen auch selbst erfahrene Trainer dazu, solche Bandagen fester anzulegen (MORLOCK, 1997). Aufgrund dieser

46 2. LITERATURÜBERSICHT 46 Ergebnisse sowie denen aus einer neueren, unveröffentlichten Bewegungsstudie von KOBLUK kommen MORLOCK et al. (1994) zu dem Schluss, dass alle Bandagen zwar auf signifikante Art belastet sind (bis zu 29 kg), jedoch keine die Hyperextension des Fesselgelenkes reduziert. Die Größe der getragenen Kraft ist daher eventuell physiologisch und mechanisch nicht signifikant. Die Autoren weisen außerdem auf die Gefahr einer möglichen Einschränkung der Blutzufuhr hin. Sie sehen es als offensichtlich an, dass eine mit mehr Spannung angelegte Bandage besser stützt, dies jedoch einer Beeinträchtigung des Blutflusses gegenübersteht. Auch in der Reitsportliteratur werden verschiedene Meinungen zur stützenden Wirkung von Bandagen und Gamaschen vertreten. Während einige Autoren von der Stützfunktion überzeugt sind (OWEN, 1974; HÖLZEL, 1990; EDWARDS, 1991), wird sie von anderen verneint (NISSEN, 1964; MARZINEK-SPÄTH, 1988). BARAKAT (1997) schreibt ausschließlich den sog. support boots eine stützende Wirkung zu. Sie weist darauf hin, dass diese Gamaschen allerdings keineswegs geeignet sind, ein erkranktes Pferd wieder früher zu arbeiten. Was das Anlegen von Bandagen und Gamaschen betrifft, sind sich die Autoren weitestgehend einig: Sie stellen fest, dass zu lockere Bandagen und Gamaschen rutschen und somit Scheuerstellen und Unfälle verursachen können (LINDSAY, 1989; FN-VERLAG, 1999). Genauso schädlich ist allerdings ein zu festes Anlegen, das das Bein einschnürt. Es werden eventuelle Folgen wie Sehnenschäden, Drucknekrosen, Bewegungsstörungen und Durchblutungsstörungen genannt (NISSEN, 1964; MARZINEK-SPÄTH, 1988; LINDSAY, 1989; FN-VERLAG, 1999). MORLOCK et al. (1997) unterstützen diese Meinung mit ihrer Studie, in der sie einen reduzierten Blutfluss durch hohe Drücke unter Bandagen nachweisen. VON KLEIST (2002) untersuchte in ihrer Dissertation den Einfluss von Bewegung, elastischen Bandagen und SMB II-Gamaschen auf die Hämodynamik der Schulterextremität mittels Sonographie bestimmter Arterien. Außerdem maß sie den Druck unter Bandagen und Gamaschen, die mit 50% ihrer Dehnfähigkeit angelegt wurden, durch acht Drucksensoren. Die Pferde wurden 15 Minuten ohne Reiter im Trab und Galopp bewegt. Die Druckmessung ergab, dass elastische Bandagen mit

47 47 2. LITERATURÜBERSICHT (3,1 ± 1,0) N/cm² einen deutlich höheren Druck auf die Gliedmaße ausüben als SMB II-Gamaschen mit (1,62 ± 0,63) N/cm², was näherungsweise mit den Ergebnissen von MORLOCK et al. (1994) übereinstimmt. Die Gamaschen beeinflussen den Blutfluss nur gering im Gegensatz zu den Bandagen. Die elastischen Bandagen verursachen sowohl in Ruhe als auch nach körperlicher Aktivität über einen Anstieg des peripheren Widerstandes eine starke Beeinträchtigung des Blutstroms. Durch Rückstau des Blutes vergrößert sich der Gefäßdurchmesser direkt proximal der Stretchbandagen, während sich distal die Gefäßquerschnittsfläche infolge mangelnder Blutzufuhr reduziert. Während der Bewegung war der Blutfluss an der bandagierten Gliedmaße zwar gegenüber dem Ruhewert verstärkt, erreichte jedoch nicht das Niveau der unbandagierten Gliedmaße. Die Gefäßquerschnittsfläche wurde nicht beeinflusst. Die Auswirkungen von den SMB II-Gamaschen auf die Durchblutung waren deutlich schwächer und unregelmäßiger ausgeprägt. Auffällig war außerdem, dass die Tiere mit vermehrter Unruhe auf die elastischen Bandagen reagierten und dazu neigten, das Gewicht von einer Gliedmaße auf die andere zu verlagern und zu scharren. VON KLEIST (2002) kommt aufgrund ihrer Ergebnisse zu dem Fazit, dass der Gebrauch von Bandagen und Gamaschen überdacht werden muss. Der Stützeffekt ist noch nicht belegt beziehungsweise umstritten. Die Schutzwirkung ist zwar sicher, aber es ist fraglich, ob sie den negativen Einfluss aufwiegt. Die Minderdurchblutung könnte nach Ansicht der Autorin vorhandene Probleme verstärken. DYSON et al. (2001) konnten in einer szintigraphischen Studie keine Einschränkung der Durchblutung durch gepolsterte Stallbandagen nachweisen. Vor allem Bandagen werden außer zum Schutz und als Stütze oftmals zur Reduktion und Prävention von Beinödemen empfohlen (NISSEN, 1964; ROMERO u. DYSON, 1997). Die Wirkung wird hierbei häufig entgegen den oben genannten Ausführungen der wärmenden und damit durchblutungsfördernden Wirkung zugeschrieben (KEEGAN, 1992; MEINARDUS, 2005). Aktuelle Untersuchungen mit der indirekten Lymphographie im Stand zeigen, dass der Einsatz von Stallbandagen und wattierten Unterlegern zur Kompression von

48 2. LITERATURÜBERSICHT 48 Lymphgefäßen, selbst des tiefen Systems, zu einem Abflusstop des verwendeten Kontrastmittels ab Höhe des Fesselgelenkes führt (s. Abb. 2.5 und 2.6) (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005; FEDELE u. BERENS VON RAUTENFELD, 2005; FEDELE et al., 2006; FELSINGER, 2006). Durch den Einsatz von Stützstrümpfen konnte hingegen keine Beeinträchtigung des Lymphgefäßsystems festgestellt werden. Bei diesen Untersuchungen wurde kein Zug auf die Bandage ausgeübt, und sie wurde nur soweit unter Spannung gesetzt, dass Bandage und Unterleger nicht ins Rutschen geraten konnten. Bei den eingesetzten Pferden konnten zum Zeitpunkt der Untersuchung weder optisch noch palpatorisch Schwellungen, Wärme oder Umfangsvermehrungen im Bereich der Extremitäten festgestellt werden. Von allen Pferden war jedoch eine Neigung zu angelaufenen Beinen bekannt (FEDELE et al., 2006). Aufgrund der gewonnenen Ergebnisse schätzen die Autoren den Einsatz von Stallbandagen bei angelaufenen Beinen als kontraindiziert ein. Es ist zwar eine optisch positive Wirkung der Bandagierung festzustellen, die wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass in dem komprimierten Gewebe keine Wassereinlagerung stattfinden kann. Allerdings wird das Lymphgefäßsystem extrem behindert und auf längere Sicht wahrscheinlich chronisch geschädigt, vor allem die Muskelwandpumpe der Kollektoren. Ein chronisch geschädigtes Lymphgefäßsystem führt wiederum nach den klinischen Erfahrungen der Autoren zu einer Prädisposition für akute Phlegmonen und langfristig zur Elephantiasis, obwohl aus der Literatur kein solcher Zusammenhang bekannt ist. Bei Bewegung müsste die genannte Beeinträchtigung nach Meinung der Autoren geringer ausfallen, da der Lymphfluss durch die Bewegung angeregt wird.

49 49 2. LITERATURÜBERSICHT Abb. 2.5: Lymphographie ohne Bandage mit ununterbrochenem Kontrastmittelfluss (BERENS VON RAUTENFELD u. FEDELE, 2005).

50 2. LITERATURÜBERSICHT 50 Abb. 2.6: Lymphographie mit Bandage und unterbrochenem Kontrastmittelfluss im Bereich von Fesselgelenk und Röhrbein (BERENS VON RAUTENFELD et u. FEDELE, 2005). 2.8 Methoden zur Volumenbestimmung von Extremitäten In der Humanmedizin werden Volumenmessungen der Extremitäten vor allem zur Diagnostik von Gliedmaßenödemen, zur Überwachung der Ödemtherapie und zur verbesserten Kompressionsstrumpfanpassung vorgenommen. Eine Messung ist hierbei notwendig, da eine visuelle Einschätzung selbst von erfahrenen Personen nicht ausreichend ist (POST et al., 2003). Die gängigsten Methoden zur Volumenbestimmung sind die Wasserverdrängungsmethode, die Maßbandmethode sowie die

51 51 2. LITERATURÜBERSICHT optoelektronische Messmethode mittels Perometer (s. Kap. 3.2). Sie wurden in mehreren Studien am Menschen miteinander verglichen. Eine entsprechende Untersuchung an den Schultergliedmaßen des Pferdes nahm erstmals HAASE (2006) vor. Die verschiedenen Methoden sowie ihre Vergleichbarkeit sollen im Folgenden erläutert werden: Die Maßbandmethode stellt ein weit verbreitetes, einfaches, kostengünstiges und bei präziser Anwendung auch geeignetes Messverfahren dar (STANTON et al., 2000). Es kann praktisch überall angewendet werden und ist auch beim Pferd ohne großen Personal- und Zeitaufwand möglich (HAASE, 2006). Bei dieser Methode wird an mehreren Stellen der Gliedmaße der Umfang mit dem Maßband gemessen. Anschließend können mit Hilfe verschiedener Formeln die Querschnittsflächen und daraus das Volumen der Gliedmaße berechnet werden. Fehlerquellen dieser Methode sind die bei den Berechnungen angenommene kreisförmige Querschnittsfläche sowie der bei der Messung eingesetzte Zug auf das Maßband. Durch die kreisförmige Querschnittsfläche fallen die berechneten Volumina tendenziell größer aus als die realen Volumina, und dies umso mehr, je stärker die Form der Gliedmaße von der bei der Berechnung vorausgesetzten Form abweicht (STANTON et al., 2000). Durch einen zu hohen Zug auf das Maßband kann es zu einer Kompression des Weichteilgewebes kommen, v.a. bei ödematisiertem Gewebe, und somit zu einem zu kleinen Messwert für den Umfang (STANTON, 2000; STANTON et al., 2000). Zu beachten sind ebenfalls eine genaue Position des ersten Messpunktes sowie das Anlegen des Maßbandes senkrecht zur Achse der Gliedmaße (STANTON et al., 2000). Beim Pferd betrug die durchschnittliche Differenz zwischen den Ergebnissen der Maßband- und der Wasserverdrängungsmethode 68 ml (HAASE, 2006). Die Wasserverdrängungsmethode wird in der Humanmedizin häufig als Goldstandard angesehen, da sie relativ genaue Ergebnisse liefert. STANTON et al. (2000) geben hierzu eine relative Standardabweichung von 1,5 bis 3,9% an. Bei diesem Verfahren wird das Volumen der Gliedmaße durch das von ihr verdrängte Wasservo-

52 2. LITERATURÜBERSICHT 52 lumen berechnet. Es hat die Nachteile, dass es sehr zeitaufwändig und ungeeignet bei Hautproblemen ist. Eine Übertragung von Infektionen ist möglich (STANTON, 2000). Außerdem ist es schlecht anwendbar, wenn die Gelenkmobilität eingeschränkt ist (STANTON et al., 2000). Auch beim Pferd liefert die Wasserverdrängungsmethode nach HAASE (2006) genaue Ergebnisse. Allerdings ist sie aufgrund der Größe der Gliedmaßen praktisch nur unterhalb des Karpalgelenkes einsetzbar. Eine Nutzung an der Hinterhand ist aufgrund der Winkelung in den Gelenken nicht möglich. Eine Messung ist sehr zeitaufwändig, und es sind bis zu vier Personen notwendig. Die Pferde zeigten bei HAASE (2006) trotz der vorgenommenen Vorauswahl eine sehr schlechte Akzeptanz der Messvorrichtung. Außerdem erwies sich das gesundheitliche Risiko für die Messenden und das Pferd bei dieser Methode als sehr groß. Das Perometer als optoelektronisches Messsystem ist eine einfache, schnelle und genaue Messmethode zur Messung der Gliedmaßenvolumina, die in der Humanmedizin bereits seit über 10 Jahren eingesetzt wird (TIERNEY, 1996; STANTON et al., 1997; STANTON, 2000). STANTON (2000) schätzt es nach seiner Studie als neuen Goldstandard ein. Die relative Reproduzierbarkeit von Volumenmessungen mit dem Perometer liegt nach Angabe des Herstellers unabhängig von der Lage des Objekts im Messrahmen bei 0,97% (2-fache Standardabweichung von 10 Messwerten, geteilt durch Mittelwert). Auch in verschiedenen Studien wurden Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Perometers als sehr gut bewertet und relative Reproduzierbarkeiten unter 1% angegeben (PANNIER u. RABE, 2004). TIERNEY (1996) verglich beispielsweise das Perometer mit der Wasserverdrängungs- sowie der Maßbandmethode (zwei Berechnungsformeln: Kegelstumpf- und Scheibenmodell). Er stellte dabei eine weitgehende Übereinstimmung der durch die Wasserverdrängung und das Perometer bestimmten Volumina fest (im Mittel 3% Differenz zwischen den Messergebnissen beider Methoden). Die Maßbandmethode lieferte hingegen signifikant höhere Volumina als das Perometer. Das Perometer liefert somit genauere Ergebnisse als die traditionelle Maßbandmethode.

53 53 2. LITERATURÜBERSICHT STANTON et al. (1997) schreiben die hohe Genauigkeit des Perometers u.a. der Tatsache zu, dass es keinen Druck auf die Gliedmaße ausübt. Im Gegensatz dazu üben Wasser und Maßband Druck auf die Gliedmaße aus, was v.a. bei weichem, hoch ödematösem Gewebe die Ergebnisse beeinflusst. Als Nachteile des Perometers werden seine Größe und sein Preis genannt (STANTON, 2000). Auch beim Pferd erwies sich das Perometer als schnelles und genaues Messsystem mit sehr guter Reproduzierbarkeit (Intraklassenkorrelationskoeffizient ICC = 0,90) (HAASE, 2006). Der mittlere Absolutwert der Differenz zwischen den Messergebnissen des Perometers und denen des Goldstandards Wasserverdrängungsmethode betrug 5 ml, zwischen den Messergebnissen des Perometers und denen der Maßbandmethode 72 ml. Die Akzeptanz durch die Pferde war relativ hoch. Als nachteilig erwies sich ein relativ hoher Personalaufwand (mind. drei Personen). Außerdem werden durch das Gerät keine konkaven Bereiche erfasst. Das Risiko für Messperson und Perometer ist relativ hoch. Ebenfalls ein Nachteil sind die vorhandenen Daten- und Stromkabel, die das Pferd verunsichern können und die Handhabung des Gerätes erschweren. Die Ergebnisse von HAASE (2006) konnte BÖTTCHER (2006) bestätigen, die im Rahmen ihrer Dissertation keine signifikanten Unterschiede zwischen den an jeder Gliedmaße vorgenommenen drei Wiederholungsmessungen feststellen konnte. Der ICC lag in dieser Arbeit bei einem Wert von 0,998.

54 2. LITERATURÜBERSICHT 54

55 55 3. MATERIAL UND METHODEN 3. MATERIAL UND METHODEN 3.1 Charakterisierung der untersuchten Pferde In die Untersuchung wurden insgesamt 40 Pferde (22 Wallache und 18 Stuten) unterschiedlicher Rassen einbezogen (s. Tab. 3.1). Diese waren zwischen 3 und 18 Jahre alt (Mittelwert 8 Jahre) und 1,00 m bis 1,75 m groß (Mittelwert 1,55 m). Bei der Auswahl der Pferde wurde darauf geachtet, dass diese klinisch gesund waren. Bei der Anamnese sowie einer Adspektion und Palpation der Gliedmaßen wurden keine Anzeichen festgestellt, die darauf schließen ließen, dass die Pferde zu angelaufenen Beinen neigen. Pferde, bei denen der Verdacht auf Veränderungen des Bewegungs- oder Herz-Kreislaufapparates bestand, wurden ebenso wie unruhige oder widersetzliche Tiere von den Messungen ausgeschlossen. Die Pferde hatten vor den Messungen mindestens 12 Stunden Boxenruhe. Für jedes Pferd wurden folgende Daten aufgenommen: Rasse, Geschlecht, Alter, Größe, Messzeitpunkt, Außentemperatur zum Messzeitpunkt und Ort der Messung. Außerdem wurde festgestellt, ob die Pferde täglichen Weidegang haben, auf welchem Niveau und in welcher Sparte des Reitsports sie eingesetzt werden und ob bei ihnen Bandagen oder Gamaschen genutzt werden (s. Tab. 9.1 bis 9.4). Um den Einfluss der verschiedenen in dieser Studie eingesetzten Bandagen und Gamaschen auf das Gliedmaßenvolumen bestimmen zu können, wurden die Pferde je nach verwendeter Bandagen- bzw. Gamaschen-Art in vier Gruppen eingeteilt: Gruppe 1: Elastikbandagen (Fa. sagimex) Gruppe 2: Wollbandagen (Fa. Cama design) mit Unterlage Climatex (Fa. Eskadron) Gruppe 3: Fesselkopfgamaschen Pro-Active 2000 (Fa. Eskadron) Gruppe 4: Gamaschen Safety Protection (Fa. Equi-Guard)

56 3. MATERIAL UND METHODEN 56 Tab. 3.1: Stammdaten der verwendeten Pferde und Außentemperatur zum Messzeitpunkt. Nr. Name des Alter Größe Temperatur Gruppe Rasse Geschlecht Pferdes (Jahre) (m) ( C) 1 Naomi 1 Holsteiner Stute 6 1, Sindbad 1 Welsh-Pony Wallach 8 1, Bernard 1 Shetlandpony Wallach 12 1, Kira 1 Dt. Reitpony Stute 16 1, Timon 1 Norweger Wallach 12 1, Jeronimo 1 Dt. Reitpony Wallach 11 1, i-pünktchen 1 Holsteiner Stute 11 1, Firebird 1 Dt. Reitpony Stute 3 1, Dajano 1 Dt. Reitpony Wallach 11 1, Toni 1 Holsteiner Wallach 5 1, Dandy 2 Dt. Reitpony Wallach 8 1, Lancio 2 Holsteiner Wallach 14 1, Charlotta 2 Dt. Reitpony Stute 4 1, Laurel 2 Holsteiner Wallach 15 1, Rivalin 2 Hannoveraner Stute 9 1, Vicky 2 Hannoveraner Stute 4 1, Don Prinzip 2 Hannoveraner Wallach 5 1, Percy 2 Hannoveraner Wallach 6 1, Fienchen 2 Hannoveraner Stute 3 1, Welfenprinz 2 Hannoveraner Wallach 4 1, Cinderella 3 Dt. Reitpony Stute 8 1, Curcuma 3 Dt. Reitpony Stute 5 1, Lucky Luke 3 Holsteiner Wallach 15 1, Mulan 3 Trakehner Stute 18 1, Sam 3 Hannoveraner Wallach 10 1, Fiona 3 Hannoveraner Stute 4 1, Shari 3 Berber Stute 11 1, Quentin 3 Hannoveraner Wallach 11 1, Emil 3 Dt. Reitpony Wallach 9 1, Dimitri 3 Dt. Reitpony Wallach 4 1, Apollo 4 Dt. Reitpony Wallach 8 1, Kati 4 Dt. Reitpony Stute 5 1, Pia 4 Holsteiner Stute 4 1, Riverdance 4 Dt. Reitpony Stute 7 1, Abraxas 4 Hannoveraner Wallach 10 1, Ben 4 Dt. Reitpony Wallach 7 1,40 15

57 57 3. MATERIAL UND METHODEN 37 Semana 4 Holsteiner Stute 12 1, Winni 4 Holsteiner Wallach 5 1, Bonnie 4 Holsteiner Stute 6 1, Leonardo 4 Hesse Wallach 13 1, Perometer Für die Durchführung der Volumenmessungen an den Gliedmaßen wurde ein Perometer der Fa. Pero-System Messgeräte GmbH verwendet (s. Abb. 3.1). Dieses Gerät besteht aus einem Messrahmen, einer Messschiene sowie einem Personal Computer mit der zugehörigen Software PeroPlus Abb. 3.1: Ansicht des Perometers (1 - Personal Computer, 2 Messschiene, 3 - Messrahmen).

58 3. MATERIAL UND METHODEN 58 Im Messrahmen integrierte Licht emittierende Dioden erzeugen zwei senkrecht zueinander verlaufende Lichtvorhänge, die von gegenüberliegenden Photozellen detektiert werden (s. Abb. 3.2). Auf diese Weise werden zwei senkrecht zueinander stehende Extremitätendurchmesser erfasst. Mit Hilfe des Rasters auf der Messschiene werden diese Durchmesser ab einer Bodenhöhe von 53 mm in Abständen von 4,7 mm gemessen. Die obere Grenze ist durch die Länge der Messschiene (ca. 1 m) festgelegt. Unter Annahme eines elliptischen Querschnittes der Extremität berechnet der angeschlossene Computer aus den aufgenommenen Messwerten das Volumen des Extremitätenabschnittes. Abb. 3.2: Schematische Darstellung des Messprinzips beim Perometer (MÜLLER- BÜHL et al., 1998).

59 59 3. MATERIAL UND METHODEN Der für Volumenmessungen an menschlichen Extremitäten konstruierte geschlossene Rahmen wurde zur Nutzung an der Pferdegliedmaße modifiziert, so dass er geöffnet werden kann (s. Abb. 3.3). Auf diese Art lässt sich die Gliedmaße einfacher in den Rahmen bringen und das Gerät kann bei Abwehrbewegungen des Pferdes schneller vom Tier entfernen werden, was die Verletzungsgefahr reduziert. Abb. 3.3: Positionieren des Perometers um die zu vermessende Pferdegliedmaße (hierbei kann der Rahmen geöffnet werden).

60 3. MATERIAL UND METHODEN 60 Um die Genauigkeit der Messungen zu erhöhen, ist die zu vermessende Gliedmaße möglichst ruhig zu halten. Außerdem sollte die Winkelung der Gelenke, vor allem an der Hintergliedmaße, während der Messung immer gleich sein, damit sich die Gelenke in derselben Höhe befinden. Mögliche Unterschiede können in einem gewissen Umfang jedoch auch durch eine Nachbearbeitung mit Hilfe der Software Peroplus verringert werden. Zur Durchführung der Messung wird der Rahmen so um die Gliedmaße positioniert, dass sich diese möglichst im Zentrum des Rahmens befindet, wobei der Rahmen auf dem Boden liegt. Die Messschiene wird mit dem Fuß am unteren und durch eine Hilfsperson mit der Hand am oberen Ende fixiert, um Schwankungen der Schiene durch das Gewicht des Rahmens zu vermeiden. Dann wird der Messrahmen mit konstanter Geschwindigkeit an der Messschiene bis auf mittlere Höhe des Unterarms bzw. Unterschenkels auf- und abgefahren. Schiene und Rahmen werden nach der Messung vom Pferd entfernt. In der vorliegenden Arbeit wurden die Volumina der Gliedmaßensegmente zwischen einer Höhe von 53 mm, die in etwa dem Kronsaum entspricht, und dem distalen Ende des Karpal- bzw. Tarsalgelenks gemessen. Dies ist der Bereich der Gliedmaße, der durch Bandagen oder Gamaschen beeinflusst werden könnte, da sie in diesem Gliedmaßenabschnitt angelegt werden. Abb. 3.4 gibt exemplarisch die Darstellung einer vermessenen Gliedmaße mit der Software Peroplus 2000 wieder. Sie zeigt die Seitenansicht sowie die Ansicht von vorne der entsprechenden Gliedmaße.

61 61 3. MATERIAL UND METHODEN Abb. 3.4: Darstellung einer mit der Software PeroPlus 2000 vermessenen Gliedmaße. 3.3 Verwendete Bandagen und Gamaschen Bandagen Für diese Studie wurden durchgehend elastische Bandagen der Fa. sagimex sowie Stall- und Arbeitsbandagen der Fa. Cama-design gewählt. Die sagimex-elastikbandagen bestanden aus 92% Baumwolle und 8% Gummi (s. Abb. 3.5). Sie besaßen einen Doppelklettverschluss und waren im ungedehnten Zustand 200 cm lang sowie 8 cm breit. Nach Herstellerangaben sind sie sehr dehnbar und sollten nicht zu fest gewickelt werden.