Deep breathing couples CSF and venous flow dynamics

Venous system pathologies have increasingly been linked to clinically relevant disorders of CSF circulation whereas the exact coupling mechanisms still remain unknown. In this work, flow dynamics of both systems were studied using real-time phase-contrast flow MRI in 16 healthy subjects during normal and forced breathing. Flow evaluations in the aqueduct, at cervical level C3 and lumbar level L3 for both the CSF and venous fluid systems reveal temporal modulations by forced respiration. During normal breathing cardiac-related flow modulations prevailed, while forced breathing shifted the dominant frequency of both CSF and venous flow spectra towards the respiratory component and prompted a correlation between CSF and venous flow in the large vessels. The average of flow magnitude of CSF was increased during forced breathing at all spinal and intracranial positions. Venous flow in the large vessels of the upper body decreased and in the lower body increased during forced breathing. Deep respiration couples interdependent venous and brain fluid flow—most likely mediated by intrathoracic and intraabdominal pressure changes. Further insights into the driving forces of CSF and venous circulation and their correlation will facilitate our understanding how the venous system links to intracranial pressure regulation and of related forms of hydrocephalus

Sicherung von Dämmen, Deichen und Stauanlagen : Handbuch für Theorie und Praxis ; Vol. V - 2015

Die Universität Siegen beschäftigt sich seit über 15 Jahren wissenschaftlich und im Bereich der anwendungsorientierten Forschung mit diesem Thema und hat dazu mittlerweile fünf Symposien durchgeführt. Mit der Veröffentlichung soll die langjährige Tradition als etablierte wissenschaftliche Plattform mit einem Wissensaustausch auf europäischer Ebene fortgesetzt werden. Die Bearbeitung dieser Thematik erfolgt auf der Basis der bewährten Kooperation zwischen Geotechnik und Wasserbau an der Universität Siegen. Aktuelle Ereignisse, wie z.B. die aus England oder Australien im Februar des Jahres 2014, machen uns aber auch deutlich, dass ein absoluter Schutz gegen Extremereignisse nicht möglich ist. Sie zeigen aber auch, dass dort wo technischer Hochwasserschutz konsequent umgesetzt wurde Schäden vermieden werden konnten. Wir sind nach den Ereignissen in den vergangenen Jahren aufgefordert wissenschaftlich noch leistungsfähigere und duktilere Systeme zu entwickeln. Weiter ist die Wissenschaft in der Pflicht, die Zivile Sicherheit im Hochwasser-schutz permanent zu bewerten, zu bearbeiten und ganzheitliche-interdisziplinäre und länderübergreifende Lösungen für die Zivilgesellschaft einzufordern