As miocardiopatias dilatadas representam 87% das miocardiopatias e apresentam evolução adversa com grande morbi-mortalidade. Vários marcadores de prognóstico são bem definidos, entretanto, um marcador estrutural se faz necessário. Estudamos através da realização da biópsia endomiocárdica e exame ecocardiográfico, 9 indivíduos sem doença estrutural miocárdica (controle) e 45 pacientes com miocardiopatia dilatada grave de etiologia idiopática (MCDI) e chagásica (MCDC). Observamos se havia relação entre a quantidade de colágeno miocárdico intersticial (FVCI) e a sobrevida destes pacientes, se a FVCI diferia entre as etiologias, e se a fibrose interferia na função e geometria do miocárdio. Observamos que a FVCI foi 15x maior nos miocardiopatas em relação ao grupo controle, mas não diferiu em relação às MCDI e MCDC (FVCI % MCDC = 6,83 ± 5,47; MCDI = 5,75 ± 4,45; controle = 0,42 ± 0,14*; p<0,001). Não houve relação da FCVI com a sobrevida dos pacientes com miocardiopatias (MCDI-FVCI £5,53 (20,0%) ou >5,53 (0,0%) (p=0,249), e na MCDC-FVCI £5,53 (0,0%) ou >5,53 (7,7%) (p=0,587) e apenas na MCDI a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) teve relação com a FVCI. O diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo não se correlacionou com a FCVI nas duas etiologias. Conclusão: a fibrose miocárdica não diferiu entre as duas etiologias, não se correlacionou com o prognóstico das MCDC e MCDI e apenas na MCDI ela se correlacionou com a FEVE. / Dilated cardiomyopathies represent 87% of all cardiomyopathies and they have adverse prognosis with high morbidity and mortality. There are several prognostic markers, however, a structural one has not been described yet. Seems to be very important to find out whether morphological changes upon myocardial structure would affect the prognosis. We studied, using endomyocardial biopsy and 2D-echocardiogram, 9 patients with no structural myocardial changes (control) and 45 patients with severe dilated cardiomyopathies. They were divided according the etiology of cardiomyopathy into idiopathic group (IDCM) or Chagas group (CDCM). We analyzed the correlation between interstitial myocardial collagen (ICVF) and survival rates. We also evaluated the difference of ICVF between these groups and whether it correlates with geometric and functional changes of the heart. We observed that ICVF was 15 times higher in cardiomyopathies patients than in control group, but it did not differ between CDCM and IDCM (ICVF% CDCM = 6.83 ± 5.47; IDCM = 5.75 ± 4.45; control = 0.42 ± 0.14*; p<0.001). The ICVF did not correlate to survival rate in cardiomyopathies patients (IDCM-ICVF £5.53 (20.0%) or >5.53 (0.0%) (p=0.249), and CDCM-ICVF £5.53 (0.0%) or >5.53 (7.7%) (p=0.587). We observed a significant correlation between ICVF and left ventricular ejection fraction (LVEF) only on DMC, the ICVF did not correlate to left ventricular diastolic diameter in either etiology. Conclusion: the myocardial fibrosis did not differ between these two etiologies, it did not correlate to prognosis either in the IDCM or CDCM and only in the IDCM the ICVF correlated to the LVEF.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der mechanischen Untersuchung des menschlichen Fersenfettpolsters (FP) in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht. Das menschliche FP stellt evolutionsgeschichtlich eine Anpassung an den aufrechten Gang dar. Durch Aufrichtung des Oberkörpers im Zweibeingang kam es zur Ganglinienverlängerung in Richtung Ferse und folglich zu einer Mehrbelastung des Rückfußes. Sie prägten die Funktion des FP, die Kräfte beim Aufsetzen der Ferse zu reduzieren. Das FP, das ein spezielles Unterhautfettgewebe ist und sich aus straffem und lockerem Bindegewebe zusammensetzt, kann die Kräfte durch Verteilen und Absorbieren vermindern. Bekannt ist, dass sich das mechanische Verhalten der Haut zwischen Mann und Frau unterscheidet. Da das FP ein Bestandteil der Haut ist, stellt sich als ein Schwerpunkt dieser Arbeit die Frage: Unterscheidet sich das FP mechanisch zwischen Mann und Frau? Aus naturwissenschaftlicher Sicht ist Altern ein natürlicher Mechanismus, der die Lebenskraft des Organismus durch Zellalterung und –tod reduziert. Aus evolutionärer Sicht wurde zugelassen, dass sich bestimmte Zellen bzw. Gewebe, welche hohen endogenen und exogenen Faktoren ausgesetzt sind, vollständig aber begrenzt regenerieren dürfen. Es wird als primäres Altern gekennzeichnet. Das primäre Altern kann positiv oder negativ durch äußere Einwirkungen auf den Organismus („Sekundäres Altern“) beeinflusst werden. Bindegewebe, welches hohen exogenen Faktoren ausgesetzt ist, sind insbesondere Schnittstellen zwischen „Biologischem System“ und „Umwelt“ (z.B. beim Menschen das Gewebe der Hautinnenfläche oder der Fußsohle). Es wird erwartet, dass das FP dem Alterungsprozess stark unterworfen ist, da es alltäglich mechanisch beansprucht wird. Folglich kann es zu einem mechanischen Funktionsverlust des FP kommen, das sich negativ auf die Belastbarkeit des Rückfußes auswirken kann. Die Entwicklung von altersbedingten Verschleißerkrankungen kann nicht ausgeschlossen werden. Als ein zweiter Schwerpunkt dieser Arbeit stellt sich die Frage: Unterscheidet sich das FP mechanisch zwischen Jung und Alt? Es gibt hinsichtlich der Thematik dieser Dissertation wenige Untersuchungen. Die Autoren kommen zum Teil zu unterschiedlichen Ergebnissen und Schlussfolgerungen, dass möglicherweise auf die unterschiedlich verwendete Methodik zurückzuführen ist. Die Vor- und Nachteile der bisher durchgeführten Experimente machen es schwierig, Stellungnahme zu beziehen, welche der Tests die zuverlässigsten Ergebnisse liefern. Seit den letzten 10-15 Jahren wurde immer häufiger Ultraschall als zusätzliche Informationsquelle in mechanischen Messplätzen integriert, um innere Kenndaten zum mechanischen Verhalten des FP abzuleiten. Allerdings waren die quasi-statischen Messungen und die geringen Kontaktkräfte der limitierende Faktor um das mechanische Verhalten valide zu charakterisieren. Mit einem eigens entwickelten Messplatz sollte dieser methodische Ansatz überholt werden. Der instrumentierte Belastungsschlitten ermöglicht die Aufnahme von dynamischen Ultraschallbildsequenzen unter mindestens 10-fach höheren Kontaktkräften bei fast doppelter Fersenkontaktgeschwindigkeit gegenüber den bisher bekannten Ultraschallexperimenten in der Literatur. Mögliche geschlechts- und altersspezifische Unterschiede im mechanischen Verhalten des FP sind grundlegend für die Orthopädie-Technik, die klinische Forschung und die Biogerontologie. Die Orthopädie-Technik benötigt insbesondere die Erkenntnisse zum mechanischen Verhalten der Haut an unterschiedlichen Stellen der unteren Extremität in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht, um den Tragekomfort und die Bewegungseffizienz von Prothesen und Orthesen zu bessern. In der klinischen Forschung zeigt sich das Interesse an den altersspezifischen mechanischen Kenndaten, um im Zusammenhang zu klinischen Parametern die Entwicklung von orthopädischen Erkrankungen zu erforschen. Für die Biogerontologie wäre diese Art von Forschung relevant, um Zusammenhänge zu histologischen Parametern zu überprüfen, die direkt am Alterungsprozess des Bindegewebes beteiligt sind. Sie könnten zur Entschlüsselung des Mechanismus „Altern“ beitragen.

Körperliche Aktivität während der Schwangerschaft wirkt sich positiv auf die Gesundheit von Mutter und Kind aus. Trotzdem werden Schwangere häufig gewarnt, sich aufgrund der abnehmenden Muskelkraft, den nachgiebigeren Bändern und Sehnen sowie der verschlechterten Stabilität beim Sport verletzen zu können. Um Verletzungen während der Schwangerschaft vorbeugen zu können, wird in dieser Arbeit erstmalig der Einfluss von Schwangerschaft auf den Muskel-Sehnen-Komplex der unteren Extremitäten untersucht. Weiterhin werden der Effekt auf das statische Gleichgewicht und der Einsatz eines Schwangerschaftsgurtes als potentielle Präventionsmaßnahme gegen Sturzunfälle überprüft. Zur Untersuchung des Muskel-Sehnen-Komplexes wurde die Morphologie des m. vastus lateralis, die Muskelkraft der Knieextensoren und die Eigenschaften der Patellasehne am Anfang und am Ende der Schwangerschaft sowie ein halbes Jahr nach der Entbindung mittels Ultraschall und Dynamometrie analysiert. Das Gleichgewicht wurde anhand der Grenzen der Stabilität nach anterior und posterior und anhand des Körperschwankens im ruhigen Stand auf einer Kraftmessplatte bei Schwangeren in den unterschiedlichen Schwangerschaftstrimestern und bei Nicht-Schwangeren mit und ohne Schwangerschaftsgurt beurteilt. Diese Arbeit liefert relevante Erkenntnisse, die für die Beurteilung des Verletzungsrisikos von Schwangeren und für die Entwicklung geeigneter präventiver Maßnahmen nützlich sind. Es wurde zum wiederholten Male bestätigt, dass Schwangerschaft zu einer Verschlechterung der posturalen Stabilität führt. Ein Schwangerschaftsgurt stellt jedoch keine geeignete Methode zur Verbesserung der Stabilität dar. Während Muskelmorphologie und Sehnensteifigkeit keinen negativen Einfluss zeigen, könnte die zunehmende Sehnenruhelänge zu einer vergrößerten Gelenkbeweglichkeit beitragen und das Risiko für Verletzungen und Stürze erhöhen. / Physical activity during pregnancy has beneficial effects on maternal and fetal health. However, pregnant women are frequently cautioned when exercising since a loss in muscle strength, an increased compliance of ligaments and tendons as well as impairments in postural stability are assumed to lead to injuries in pregnant women. This thesis investigates for the first time the effect of pregnancy on the muscle-tendon unit of the lower extremities for the prevention of injuries during pregnancy. Furthermore, this thesis analyzes the effect of pregnancy on static postural stability and examines whether a maternity support belt is an appropriate method for fall prevention in pregnant women. To investigate the muscle-tendon unit, the morphology of the vastus lateralis muscle, muscle strength of the knee extensors and the properties of the patellar tendon were analyzed in the early and late stage of pregnancy as well as six months after delivery by means of ultrasound and dynamometry. Balance ability was assessed determining the limits of stability in the anterior and posterior directions and the postural sway during motionless upright standing on a force plate in pregnant women in different trimesters of pregnancy and in non-pregnant women with and without maternity support belt. This thesis provides relevant evidence for the assessment of the risk of injury in pregnant women and the development of appropriate prevention strategies. It confirmed that pregnancy is accompanied by impaired postural stability. However, a maternity support belt is not an appropriate method to improve stability. While muscle morphology and tendon stiffness were not negatively affected during pregnancy, the increase in tendon rest length might contribute to an increased joint mobility that may increase the fall and injury risk.