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1.  Einleitung

1.1 Zielstellung

Schlafbezogene Atmungsstörungen (SBAS) sind eine der häufigsten Ursachen für nicht erholsamen Schlaf. In der Gesamtbevölkerung leiden ca. 8 Millionen Personen an nicht erholsamen Schlaf, 10-20 % sind tagesmüde und 2-10 % haben eine SBAS [100]. Zusätzlich kann von einer bis heute unbekannten Dunkelziffer ausgegangen werden, z.B. betreffs der SBAS bei Frauen. Auch wissen wir nicht, ab welchem Ausprägungsgrad eine SBAS ein Risiko darstellt. Man geht heute davon aus, dass mehr als 20 pro Stunde Atmungsaussetzer eine behandlungsbedürftige Schlafapnoe darstellen. Aber auch schon deutlich weniger Atmungsaussetzer, z.B. bei einer milden Schlafapnoe mit 5-15 Atmungsaussetzern pro Stunde Schlaf können klinische Beschwerden hervorrufen.

Das Herzkreislaufrisiko bei einem ausgeprägten obstruktiven Schlafapnoe Syndrom (OSAS) ist sowohl in der Nacht, als auch am Tag erhöht, was z.B. die Daten zur arteriellen Hypertonie belegen [125, 196, 335, 427]. Es bestehen demnach eine vom Ausprägungsgrad abhängige Beziehung zwischen OSAS und Hypertonus und ein Zusammenhang zwischen Therapie des OSAS und der Minderung des Herzkreislauf-Risikos. Der erhöhte Blutdruck kann signifikant und ursächlich gesenkt werden. Ähnliche Zusammenhänge scheint es auch hinsichtlich von Rhythmusstörungen, Koronarer Herzerkrankung, Schlaganfall u. a. kardiovaskulären Erkrankungen zu geben und dies unabhängig der Schlafapnoe-Schwelle von 5/h [351].

Neuere randomisierte und sogenannte sham-CPAP-Therapie Studien haben auch die Effektivität der Therapie der Wahl bei SBAS, der Beatmungstherapie „evidence based“ belegt.

Klinisch und wissenschaftlich offen ist jedoch die Frage der Notwendigkeit von Diagnostik und Therapie milder Formen einer Schlafapnoe, die meist durch eine vorhandene Klinik, jedoch weniger überzeugende objektive Störungen, z.B. des Schlafes, charakterisiert sind. Für das Management dieses Krankheitsbildes gibt es derzeit keine fundierte Studienlage [14, 33, 83, 121], welche die Notwendigkeit einer Therapie eindeutig belegt. Drei wissenschaftliche Ansätze sind denkbar, z. T. in den o. g. Studien bereits verwirklicht

Alle Ansätze bedürfen jedoch der Anwendung zusätzlicher bzw. neuer Registriertechniken und/oder Auswertmethoden. Hier liegt ein Ansatzpunkt und wesentlicher Inhalt der vorliegenden Studie:

Zu den Parametern der Makrostruktur des Schlafes gehören u. a. die Schlaf-Latenzen und -Stadienwechsel. Parameter der Mikrostruktur des Schlafes sind u. a. die kurzen Weckreaktionen im Schlaf, so genannte Arousal. Diese sind mit der herkömmlichen EEG-Technik registrierbar, bedürfen lediglich einer gesonderten Analyse. Die Bedeutung der Arousal für die Mikrostruktur des Schlafes ist u. a. in den Kriterien der amerikanischen Schlafgesellschaft (ASDA) fixiert [9]. Diese sehen jedoch [Seite 5↓]keine Differenzierung der Arousal vor, die aber gerade bei OSAS Patienten von Bedeutung ist. In der vorliegenden Arbeit soll zunächst zwischen Bewegungs- und respiratorischen Arousal differenziert und deren Bedeutung für die Therapieeffektivität von Patienten mit einem milden OSAS nachgewiesen werden. Die Behandlung der Patienten erfolgt mit der Beatmungstherapie.

Die Klinik bei Patienten mit einem ausgeprägten obstruktiven Schlafapnoe Syndrom wird im Wesentlichen durch die Tagesmüdigkeit (Hypersomnie) und ein erhöhtes Herzkreislauf-Risiko geprägt. Ursache sind die gestörte Schlafstruktur und die durch die Atmungsstörungen hervorgerufenen z. T. deutlichen Herzkreislauf-Störungen. Ein Nachweis der Müdigkeit am Tage erfolgt mittels etablierter Müdigkeitstests (MSLT – Multiple Schlaflatenztest). Bei den o. g. Patienten mit einer milden Schlafapnoe dient der MSLT zur Objektivierung des Therapieerfolges.

Herkömmliche Parameter, die das Herzkreislauf-Risiko objektivieren sind der arterielle Blutdruck, Herzrhythmusstörungen, linksventrikulärer endsystolischer und enddiastolischer Diameter und die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF). Kenngrößen der sympathovagalen Balance im Herz-Kreislauf- und Atmungssystem können ebenfalls das Herzkreislauf-Risiko widerspiegeln. Zu ihnen gehören die Herzfrequenz- (HRV) und Blutdruckvariabilität (BDV), die Barorezeptor (BRS)- und Chemorezeptorsensitivität (CRS) als auch die sympathische Nervenaktivität (SNA). Es sind, die SNA ausgenommen, nichtinvasiv nachweisbare Parameter, die z. T. bereits in größeren Studien (ATRAMI), ihre Nützlichkeit und Sensibilität als unabhängige Risikofaktoren nachgewiesen haben [343]. Auch bei Patienten mit einem moderaten-schweren obstruktiven Schlafapnoe Syndrom (OSAS) sind Änderungen dieser Parameter sowohl im Schlaf als auch am Tage bereits beschrieben. Dennoch ist die Relevanz von HRV, BDV und BRS bezüglich des Ausprägungsgrades einer Schlafapnoe, der Makro- und Mikrostruktur des Schlafes, vorhandener kardiovaskulärer Begleiterkrankungen (z.B. Hypertonie) und des Therapieerfolges eines OSAS noch weitgehend unklar. Zudem fehlt es an aussagefähigen Vergleichen dieser Parameter zwischen OSAS Patienten und gesunden Probanden, die Aufschluss über die pathophysiologische Bedeutung von Änderungen der HRV, BDV und BRS bei OSAS Patienten vor bzw. unter einer Beatmungstherapie geben könnten.

Es werden die Parameter der sympathovagalen Balance HRV, BDV und BRS bei Patienten mit einem milden-moderaten obstruktiven Schlafapnoe Syndrom und Gesunde im Schlaf und am Tage bestimmt und Erkenntnisse zur nichtinvasiven Risikostratifikation bei OSAS Patienten vor und nach Therapie erwartet, insbesondere unter Berücksichtigung des milden-moderaten Ausprägungsgrades der Erkrankung, der Schlafstadien und einer begleitenden arteriellen Hypertonie.

Die scheinbar einfachen Zusammenhänge zwischen Erkrankung (OSAS), Risiko (Herzkreislauf) und Therapieeffekt (Beatmung) sind für das ausgeprägte OSAS weitgehend bekannt, für das milde-moderate OSAS hingegen nicht erwiesen. So bleibt es bis heute im Ermessen des Arztes (insbesondere des Schlafmediziners) inklusive plausibler Erklärung für die Kostenträger, einen Patienten mit einem


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milden-moderaten OSAS einer effektiven Therapie, z.B. der Beatmungstherapie, zuzuführen. Die vorliegende Studie widmet sich dieser Patientenklientel, insbesondere hinsichtlich der Effektivität einer Therapie auf die Schlafqualität und das Herzkreislaufrisiko. Zusätzlich wird der Effekt der experimentellen druckunterstützten Atmung auf die HRV, BDV und BRS untersucht um eventuelle „Neben“-Effekte dieser Therapieform auf das Herzkreislaufsystem zu objektivieren.

Ziel der vorliegenden Studien ist es, die Mikrostruktur des Schlafes bei Patienten mit einem milden OSAS und die Rolle der Arousal-Differenzierung für die Beurteilung eines Therapieerfolges zu analysieren. Mittels nichtinvasiver Parameter der sympathovagalen Balance, der Herzfrequenz- (HRV) und Blutdruckvariabilität (BDV) sowie der Barorezeptorsensitivität (BRS), wird das Herzkreislauf-Risiko bei Patienten mit einem milden-moderaten und schweren OSAS objektiviert und untersucht, ob dieses durch eine effektive Therapie beeinflusst werden kann. Die Untersuchung dieser Parameter bei gesunden Probanden am Tage und im Schlaf dient der Objektivierung der bei den OSAS Patienten erhobenen Daten. Die Analyse des Einflusses einer experimentellen druckunterstützten Atmung auf die sympathovagale Balance des gesunden Organismus am Tage dient der Objektivierung eventueller Eigeneffekte dieser Therapieform hinsichtlich des Herzkreislaufrisikos. Zusätzlich wird der Einfluss von Alter, Geschlecht, BMI, Schlafstadium und arterieller Hypertonie auf die Parameter HRV, BDV und BRS sowohl bei Probanden als auch Patienten objektiviert.

1.2 Schlafbezogene Atmungsstörungen – Epidemiologie und Risiko

Die Prävalenz einer obstruktiven Schlafapnoe beträgt in klinisch basierten Studien zwischen dem 30. und 60. Lebensjahr bei Männern 24 % und bei Frauen 9 % bei einem Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) von mehr als 5/h [426]. Das Schlafapnoe Syndrom (SAS), welches zusätzlich durch Tagesmüdigkeit charakterisiert ist, die in Deutschland ca. 3-6 % der Gesamtbevölkerung angeben [259], wird in der o. g. Studie von Young et al. 1993 mit einer Häufigkeit von 4 % bei den Männern und 2 % bei den Frauen ausgewiesen. Das Verhältnis Männer – Frauen beträgt ca. 10 : 1. In Populationsbasierten Studien sehen die Zahlen anders aus. Die Prävalenz bei den Männern zwischen dem 30. und 60. LJ beträgt 0.5 – 6 %, bei einem Verhältnis Männer zu Frauen von 2-4 : 1 [197] [304], [51, 113, 287]. In Deutschland ergibt sich eine Prävalenz von ca. 1 – 1.8 % der Gesamtbevölkerung[258].

Die Prävalenz des Schnarchens in der Gesamtbevölkerung ist höher und beträgt ca. 17-34 % bei den Männern und 14-18 % bei den Frauen mit einer deutlichen Zunahme im Alter. Zwischen dem 30. und 65. LJ schnarchen z.B. 60 % der Männer und ca. 35 % der Frauen [213][31, 114, 178, 212, 420]. Bereits das Schnarchen scheint ein erhöhtes Herzkreislauf- und Mortalitätsrisiko darzustellen [158, 159, 202]. Die Mortalität bei unbehandelten OSAS Patienten ist erhöht und wird mit ca. 2.5 % pro Jahr angegeben und Patienten mit einem AHI > 20/h haben eine geringere 8-Jahres-Überlebensrate als therapierte Patienten [136, 286, 348, 391]. Ursache ist das beim OSAS erhöhte kardiovaskuläre Risiko. 40-60 % der OSAS-Patienten haben eine, mit dem Ausprägungsgrad korrelierende, systemarterielle Hypertonie [125, 145, 196, 335, 427] und/oder Herzrhythmusstörungen [98, 124, 129]


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und mehr als 10 % eine pulmonal-arterielle Hypertonie [124, 129, 331]. Weiterhin ist ein Zusammenhang zwischen dem OSAS und der Koronaren Herzerkrankung (KHK) [291], der Herzinsuffizienz [156, 203, 291]und dem Schlaganfall [71, 351] bekannt. Das Myokardinfarktrisiko bei Patienten mit einem Apnoe-Index (AI) über 5.3/h ist höher als bei Non-OSAS Patienten mit den Risikofaktoren Hypertonie, Adipositas, Nikotin oder Hypercholesterinämie. Neben der Hypoxämie, den Veränderungen im Katecholaminspiegel und den intrathorakalen Druckschwankungen sind vor allem die Arousal im Schlaf ein wesentlicher pathosphysiologischer Faktor zur Beschreibung der Klinik und der Folgen des [68, 89, 95, 146, 330, 431].

1.3 Schlafbezogener Atmungsstörungen – Pathophysiologie und Klinik

Die Schlafbezogenen Atemstörungen werden unterteilt in:

SBAS ohne Obstruktion der oberen Atemwege

SBAS mit Obstruktion der oberen Atemwege

Von klinischer und epidemiologischer Bedeutung ist vornehmlich das OSAS. Aufgrund einer neuromuskulären Fehlfunktion kommt es im Schlaf zum teilweise oder kompletten Tonusverlust der Muskulatur im Oropharynx und damit zu einem teilweise oder kompletten Verschluss der oberen Atemwege. Es existieren jedoch verschiedene Hypothesen zur Pathogenese und Pathophysiologie dieser Atmungsstörung, insbesondere des Zusammenspiels zwischen pharyngealen Dilatator M. genioglossus, Lungenvolumen, negativem Inspirationsdruck und extralumenalem positiven Druck [215].

Apnoen und Hypopnoen sind die häufigsten pathologischen Atmungsmuster beim OSAS. Bedingung ist jeweils eine Dauer von mindestens 10 Sekunden. Bei der Hypopnoe, die einer Reduktion der Atmungsamplitude um mehr als 50 % entspricht, ist das assoziierte Arousal und/oder ein Sauerstoffabfall um 3 % zusätzliches Kriterium für die Detektion [8]. Während des Verlaufes einer Apnoe oder Hypopnoe kommt es initial meist zu einem Blutdruck- und Herzfrequenzabfall und im Verlauf zu einem Abfall des Sauerstoffgehaltes und Anstieg des Kohlendioxids im Blut. Bei obstruktiven und gemischten Apnoen kommt es zu Beginn der Apnoe oder im Verlauf zum Einsatz von frustanen Atemexkursionen durch Aktivierung der Zwerchfell- und Atemhilfsmuskulatur bei noch verengten bzw. verschlossenen oberen Atemwegen. Dies führt zu intrathorakalen Druckschwankungen und einer Zunahme des intrathorakalen Druckes. Dies wiederum, z. T. auch die o. g. sich ändernden Blutgase, führt zu einer Zunahme des arteriellen und pulmonalarteriellen Blutdruckes. Die Terminierung der Apnoe bzw. Hypopnoe erfolgt durch ein zentral bedingtes Arousal. Mit dieser Weckreaktion kommt es zur Hyperventilation, zum Anstieg der Herzfrequenz und zum weiteren Anstieg des Blutdruckes. Nach der Arousalreaktion, mit Normalisierung der Atmung, der Blutgase und der Herzkreislaufparameter kommt es, mit erneut einsetzendem Schlaf wieder zum Tonusverlust [Seite 8↓]der Oropharynxmuskulatur und zur erneuten Atmungsstörung. Dieses repetitive Auftreten der Atmungsereignisse, die sogenannten Apnoe/Hypopnoe-Phasen und die assoziierten Herzkreislaufschwankungen, den Blutdruck betreffend bis zu 60 mmHg, bilden das wesentliche Korrelat für das Herzkreislaufrisiko dieser Erkrankung. Zudem kommt es zu ausgeprägten Änderungen der sympathovagalen Balance in den Apnoe/Non-Apnoe Phasen [369]. So ist es nicht verwunderlich, dass die Koexistenz von OSAS, arterieller und pulmonalarterieller Hypertonie, Herzrhythmusstörungen, linksventrikulärer Hypertrophie, Herzinsuffizienz und zerebrovaskulären Erkrankungen [252, 351] hoch ist.

Das Ausmaß der Atmungsstörungen und deren Folgen ist Schlafstadien-abhängig. Im REM (Rapid Eye Movement) -Schlaf ist die Ausprägung der Atmungsstörungen und deren Folgen meist ausgeprägter als im NREM (Non-REM) Schlaf.

Kurz- und langfristige Patho- und Kompensationsmechanismen dieser Atmungsstörungen im Schlaf sind die autonome Kreislaufkontrolle (z.B. mittels Baro- und Chemoreflexsystem), die Blutvolumenregulation, die Endothel-abhängige Gefäßtonusregulation und die sympathische Regulation.

Der Schweregrad eines OSAS wird mit dem AHI, den Atmungsereignissen pro Stunde Schlaf angegeben. Dieser setzt sich aus dem Apnoe- (AI) und Hypopnoe (HI) - Index zusammen. Zählt man weitere Formen von Atmungsstörungen im Schlaf dazu, so erhält man den RDI (Respiratory Disturbance Index). Klinisch von Bedeutung ist nicht nur die Dauer eines OSAS sondern eben auch das Ausmaß. Nach Guilleminault wird ein RDI von weniger als 5/h als normal angesehen [127]. Schon für eine milde und moderate Schlafapnoe gibt es keine einheitliche Definition. Von einer schweren Schlafapnoe spricht man bei einem AHI ca. ab 30-35/h [101, 162]. Die Grenze für mild und moderat liegt bei ca. 15-20/h [14, 101]. In Deutschland geht man bei einem AHI von ca. 20/h von einer behandlungsbedürftigen Schlafapnoe und bei einem AHI von 35/h von einer schweren Schlafapnoe aus. Berücksichtigt man bei der Beurteilung des Schweregrades auch die klinische Symptomatik so verschieben sich die o. g. Grenzen. Aus einer OSA mit einem AHI von 20/h kann bei ausgeprägter klinischer Symptomatik leicht ein schweres behandlungsbedürftiges OSAS werden. In Deutschland spricht man von einer behandlungsbedürftigen Schlafapnoe bei einer symptomatischen Schlafapnoe mit einem AHI ab ca. 10/h. Zusätzliche kardiopulmonale und neuronale Parameter wie Abfall der Sauerstoffsättigung, begleitende Schwankungen von Blutdruck und Herzfrequenz sowie die Fragmentation des Schlafes werden oft schon nicht berücksichtigt, so dass die Apparatemedizin hier Gefahr läuft, Therapie nach Grenzwerten durchzuführen.

Wünschenswert ist, dass z.B. Parameter, die das Herzkreislaufrisiko widerspiegeln, zumindest bei milden-moderaten Formen der Schlafapnoe für die Therapieentscheidung herangezogen werden können, ähnlich wie bei Säuglingen und Kleinkindern [289]. Erste Arbeiten belegen, dass auch unter einem RDI von 5/h das Herzkreislaufrisiko erhöht sein kann [351]. Es ist ein Anliegen dieser Studie, einige Parameter wie die Arousal bzw. die Variabilität von Blutdruck und Herzfrequenz sowie die


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Sensitivität des Baroreflexes als Parameter, die zusätzliche Entscheidungskriterien für eine Therapie darzustellen könnten, zu testen.

Faktoren, die sowohl die Schlafapnoe als auch deren Auswirkungen beeinflussen können sind die Adipositas, die bei 70 % der OSAS-Patienten assoziiert, das Alter, das Geschlecht, die Menopause, die Rasse, Alkohol und Nikotin [27, 28, 215, 320, 385, 417, 425]. Anatomische Besonderheiten und Medikamente (z.B. zentral wirksame) sowie assoziierte Begleiterkrankungen wie z.B. die arterielle Hypertonie, die Herzinsuffizienz, die chronisch obstruktive Ventilationsstörung oder die neuromuskuläre Erkrankung sind weitere Einflussgrößen. So können diese Faktoren für die Interpretation von Parametern der sympathovagalen Balance entscheidend sein.

Klinische Leitsymptome der SBAS, insbesondere der mit einer Obstruktion sind das Schnarchen, fremdanamnestisch festgestellten Atmungsstillstände und die Tagesmüdigkeit. Nächtliches Erwachen mit Dyspnoe oder Palpitationen, Nykturie, morgendliche Kopfschmerzen und Schlaftrunkenheit und eine eingeschränkte physische und psychische Leistungsfähigkeit am Tage sind weitere häufige Symptome der Erkrankung [101, 215].

1.4 Schlafbezogene Atmungsstörungen – Diagnostik und Therapie

Die Differentialdiagnostik von SBAS beinhaltet die Abgrenzung bzw. den Ausschluss anderer neurologischer, psychiatrischer oder internistischer Erkrankungen und die Analyse des Ausmaßes, der Art und der Folgen der SBAS. Hierfür gibt es z.Zt. in Deutschland eine Stufendiagnostik, die in einer ersten Stufe die Anamnese, die klinische Untersuchung, das ambulante Schlafapnoe Monitoring und je nach Bedarf weiterführende medizinische Untersuchungen beinhaltet [303, 304]. Bei unklarem Befund, ausgeprägter Klinik bzw. ausgeprägtem Befund schließt sich eine stationäre kardiorespiratorische Polysomnographie (PSG) und in einem weiteren Schritt die Therapieeinstellung und -kontrolle an.

Kardiovaskuläre Risikoparameter werden nicht evaluiert, einzig das normale Tages-EKG stellt ein obligates diagnostisches Instrument dar. Fakultativ sind das Langzeit-EKG, die 24h-Blutdruckmessung oder die Echokardiographie. Invasive Untersuchungstechniken zur Bestimmung eines Herzkreislaufrisikos gehören nicht zum klinischen Alltag.

Die Indikation zu einer Therapie wird durch das Ausmaß der Atmungsstörung und die Beschwerdesymptomatik bestimmt. Sie orientiert sich am PSG-Befund, der Klinik und den Begleiterkrankungen. Ziel der Therapie ist die Normalisierung der Atmung im Schlaf und die Restitution der physiologischen autonomen Regulation im Schlaf. Es hat sich für milde-moderate Formen der Schlafapnoe, je nach Ausprägungsgrad der Klinik eine Stufentherapie etabliert, welche zunächst die Verhaltenstherapie (Gewichtsreduktion, Schlafhygiene, Meidung extrinsischer Faktoren wie Alkohol und dämpfender Medikamente) vorsieht. Die abendliche Gabe eines retardierten Theophyllin-Präparates kann bei Patienten mit gering-mäßigem Schweregrad und fehlenden kardiovaskulären Begleiterkrankungen und bei nCPAP-Therapie-Versagern Sinn machen [126, 366]. Andere Therapiealternativen sind die Nutzung von intraoralen Hilfsmitteln, oder, bei Indikation durch [Seite 10↓]den HNO-Arzt, eine Operation, z.B. die Tonsillektomie[366]. Bei ausgeprägtem Schlafapnoe-Befund ist heute die nasale kontinuierliche Überdruckbeatmung (nCPAP; nasal Continuous Positive Airway Pressure), auch in kontrollierten randomisierten Placebo-Studien nachgewiesen, die Therapie der Wahl [90, 122, 298]. Bei 55 % der Patienten ist eine Besserung des OSAS schon nach der ersten Therapienacht zu verzeichnen[157]. Die Therapie stellt eine Luftschienung des Rachens dar, womit ein Kollabieren der Schlundmuskulatur verhindert wird. Die Einstellung auf ein Beatmungsgerät erfolgt individuell mit minimal effektivem Druck. Bei richtiger Indikationsstellung und regelmäßiger Anwendung sind die spezifischen klinischen Symptome reversibel und eine Abnahme des Herzkreislaufrisikos, z.B. durch Blutdrucksenkung, zu verzeichnen [90, 298, 335, 427]. Ebenfalls bessern sich kognitive Funktion und Tagesbefindlichkeit [85, 122], was für das milde-moderate OSAS jedoch umstritten ist [33]. Die Compliance-Raten für die Beatmungstherapie differieren zwischen 3 und 5.5 h/Nacht [297]. Die CPAP-Therapie wird in der Regel von 60 – 70 % der Patienten toleriert [297, 329]. Laut Reeves-Hoche et al. [297, 322] beträgt die tatsächliche nächtliche Anwendung des Gerätes 68 % der effektiven Schlafzeit.

Nicht eindeutig definiert ist, was eine kurz- und eine langfristige Wirkung bzw. Compliance bedeutet. Bekanntermaßen kommt es unter der Therapie zu einer sofortigen Besserung der Schlafstruktur und Normalisierung des nächtlichen Blutdrucks. Andererseits sind Änderungen des Blutdruckes am Tage unter der Therapie, auch im Langzeitverlauf, umstritten [67, 90, 418].

In der vorliegenden Studie werden wir den Effekt der ersten Nächte der Beatmungstherapie als Kurzzeit- und Effekte nach 4 Wochen Therapie als Langzeiteffekte beschreiben.

Aufgrund der wenigen o. g. randomisierten kontrollierten Studien gibt es auch Stimmen, die eine langfristige Wirksamkeit der Therapie hinsichtlich kognitiver und psychosozialer Defiziten sowie der Prävention von kardiovaskulären Folgeerkrankungen bezweifeln [[33, 418, 422]. Dies belegt die Notwendigkeit „evidence“ basierter Studien. Es gibt z.B. für Schlafapnoiker mit einem milden-moderaten Befund in der Tat bisher keinen Hinweis dafür, dass die nächtliche Beatmungstherapie einen Effekt auf ein eventuell bestehendes kardiovaskuläres Risiko hat. Die vorliegende Studie soll dazu beitragen, dem Risiko einer milden-moderaten Schlafapnoe auf den Grund zu gehen und Parameter zu finden, die dieses und dessen Verlauf beschreiben können. Es wird in diesem Zusammenhang zu berücksichtigen und zu testen sein, ob der Effekt der Überdruckbeatmung auf Parameter, die das Herzkreislaufrisiko widerspiegeln, auch wirklich eine Folge der Beseitigung der Atmungsstörung und nicht Folge einer Nebenwirkung des thorakalen Überdruckes auf diese Parameter ist. Ein Kurz- oder Langzeiteffekt der Beatmungstherapie auf das kardiopulmonale System, unabhängig von der Beseitigung nächtlicher Atmungsstörungen, ist bisher nicht untersucht. Hierzu werden gesunden Personen untersucht, die am Tage einer Überdruckatmung ausgesetzt werden.


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1.5  Arousal – Parameter der Mikrostruktur des Schlafes

Ursache der Symptomatik beim OSAS und seinen milden Formen (mildes OSAS, obstruktives Schnarchen, Upper Airway Resistance Syndrome - UARS), ist das gestörte Schlafprofil mit einem meist ausgeprägten REM- und Tiefschlafdefizit, welches jedoch nicht zwingend ist [101, 215]. Die mit der Atmungsstörung assoziierenden Arousal fragmentieren den Schlaf und führen zu häufigem Schlafstadienwechsel. Zirka 70 % der Atmungsstörungen im Schlaf sind nachweisbar Arousal assoziiert [321]. Hoffstein et al. [146] wiesen nach, dass selbst starke Schnarcher ohne pathologische Atmung Arousal aufweisen, im Mittel sogar mehr als UARS-Patienten. Obwohl in der Literatur z.B. auch den nächtlichen Hypoxämien eine Wirkung hinsichtlich der Folgen einer Schlafapnoe zugesprochen wird [54], scheint den Arousal die hervorragende Bedeutung zuzukommen. Guilleminault et al. [130] analysierten die Arousal beim OSAS und UARS und deren Beziehung zu Blutdruck- und Herzfrequenz-Schwankungen und stellten fest, dass die Arousal ein potenterer Faktor für diese Schwankungen sind, als die nächtlichen Hypoxämien. Dabei korrelierten die Blutdruck- deutlicher mit den EEG-Arousal als die Hf-Schwankungen. Nach Therapie verschwinden die Arousal-assoziierten Blutdruckschwankungen. Escourrou et al. [86] hingegen erklären die Blutdruckschwankungen, wie auch andere Autoren, mit der Hypoxämie-bedingten Änderung der atrialen Chemorezeptoraktivität, die zur Aktivierung des Atmungszentrums und des vegetativen Systems führt [54, 86, 137, 200, 401]. Weitere Pathosmechanismen der Arousal könnten die vagale Reaktion zum Ende der Apnoen [167], der negative intrathorakale Druck während der Obstruktion [199] oder der Einfluss hormoneller Faktoren [78, 102] sein.

Um den Einfluss der Arousal auf den Ausprägungsgrad eines OSAS und deren Änderung unter Therapie zu validieren, werden diese in der vorliegenden Studie in respiratorisch bedingte (R-Arousal) und Bewegungsarousal (M-Arousal) differenziert. Es wird angenommen, dass insbesondere die Normalisierung bzw. Verringerung der vor einer Therapie erhöhten R-Arousal bei Patienten mit einem milden-moderaten OSAS den Therapieerfolg bedingen, insbesondere dann, wenn vor Einleitung der Therapie Änderungen der Makrostruktur des Schlafes nicht nachweisbar waren.

1.6 Die sympathovagale Balance – klinische Bedeutung

Ausdruck des Wechselspiels zwischen sympathischem und parasympathischem System ist die sympathovagale Balance als Parameter des vegetativen Tonus. Bekanntermaßen dominiert am Tag der Sympathikus und in der Nacht der Vagus[92]. Beim Erwachen und während eines Arousal im Schlaf kommt es zu einem Anstieg der sympathischen Aktivität. Insbesondere gegen Morgen erhöht sich das Risiko kardialer Ereignisse [92, 143, 214].

Zu den Markern dieses Tonus gehört die sympathische Nervenaktivität, die z.B. invasiv am M. peroneus (MSNA – muskuläre sympathische Nervenaktivität) gemessen werden kann [353]. Noninvasive Marker sind u. a. die Herzfrequenz- (HRV), die systolische Blutdruck-Variabilität (BDV) und die Barorezeptorsensitivität (BRS)[199, 216, 272, 279]. Bei vielen kardiovaskulären


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Erkrankungen ist die HRV verringert und reflektiert eine Verschiebung der sympathovagalen Balance Richtung Sympathikus mit einem entsprechenden Abfall des Vagotonus[216, 219, 222, 280, 281, 283, 359]. Diese Änderungen zeigen sich auch in der BRS [266, 277, 279]. Sowohl eine erniedrigte HRV als auch BRS und/oder ein erniedrigter Vagotonus gehen mit gesteigertem Mortalitätsrisikoeinher [109, 187, 276].

Eine Untersuchung dieser Parameter kann demnach Einblicke in die pathophysiologischen Vorgänge bei verschiedenen Erkrankungen wie dem Myokardinfarkt, der arteriellen Hypertonie, der diabetogenen Neuropathie oder der obstruktiven Ventilationsstörung geben [140, 217, 219] und den Zusammenhang zwischen sympathikovagaler Balance und klinischer Prognose beschreiben [111, 216, 281, 283]. Der experimentelle Nachweis z.B. des Zusammenhanges zwischen letalen Arrhythmien und Anstieg der sympathischen bzw. Abnahme der vagalen Aktivität [216] hat dazu geführt, dass immer mehr quantitative Marker für die sympathovagale Balance entstehen. Als schon etablierte Marker gelten die HRV [199, 216, 262, 264, 268], die BRS [199] [35, 279, 404] sowie die BDV [199, 251, 266, 272, 281, 282]. Die erst kürzlich veröffentlichten Ergebnisse der ATRAMI Studie („Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction“) zeigen, dass sowohl eine verminderte BRS als auch HRV signifikant und voneinander unabhängig mit einem erhöhten Risiko einhergehen, z.B. nach einem Myokardinfarkt den plötzlichen Herztod zu erleiden [184, 343]. Dies scheint Ausdruck einer verminderten vagalen Aktivität zu sein. Ähnliches wird auch für Patienten mit einer eingeschränkten linksventrikulären Funktion (LVEF) beschrieben [216]. Insbesondere bei Patienten mit einer LVEF unter 35 % hat die verminderte BRS einen hohen Stellenwert bezüglich des erhöhten Mortalitätsrisikos[184]. Maligne Arrhythmien, die während oder nach einem kardialen ischämischen Ereignis auftreten, werden mit einem erhöhten Sympathikotonus in Zusammenhang gebracht. Dem erhöhten Vagotonus wird eine protektive Wirkung zugesprochen [184, 342, 405].

Die BRS berechnet sich aus der Variabilität des systolischen Blutdrucks und der HRV. BDV und HRV spiegeln die physiologischen Oszillationen im Herzfrequenz- bzw. Blutdruck-Signal wider. Niederfrequente Anteile der Oszillationen der Herzfrequenz stellen vereinfacht die sympathische (z. T. auch vagale), die höherfrequenten Anteile die parasympathische (ausschließlich vagale) Aktivität dar. Bei Hypertonikern z.B. wird eine Abnahme der HRV [216] [131, 256, 360] mit Anstieg in den niederfrequenten Schwingungsanteilen [360] beobachtet, was einer erhöhten sympathischen Aktivität entspricht. Für die BDV, die weniger erforscht ist als die HRV, gibt es bisher keine eindeutigen Erkenntnisse hinsichtlich der sympathovagalen Balance. Mancia et al.[226] z.B., aber auch andere [276, 352] haben eine erhöhte BDV bei Patienten mit einer arteriellen Hypertonie beschrieben.

Auch außerhalb des klinischen Gebrauchs findet die Analyse der HRV Anwendung, z.B. in der Sport- und Rehabilitationsmedizin [381]. Interventionen wie physisches Training aber auch bestimmte, auf die sympathovagale Balance Einfluss nehmende Medikamente (z.B. Betablocker) können die BRS verbessern und positiv auf die klinische Prognose Einfluss nehmen [52, 153, 183, 270, 282].


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Die Analyse der sympathovagalen Balance ist demnach nicht nur möglich, sondern auch klinisch sinnvoll. Es werden physiologische Oszillationen von Herzfrequenz und Blutdruck bestimmt und mit Hilfe verschiedener mathematischer Verfahren weitere Parameter wie z.B. die BRS berechnet werden.

1.7 Kopplung zwischen Atmung, Herzfrequenz und Blutdruck

Aufgabe des vegetativen Systems ist es, die Homöostase, die Aufrechterhaltung des "Inneren Milieus" des Organismus, zu gewährleisten. Dem dienen Regelsysteme mit dem Hypothalamus als übergeordnetem Zentrum. Eine wichtige Rolle in der Homöostase des Kreislaufes spielt der Baroreflex. Über Barorezeptoren im Glomus caroticum und aorticum hat er, sowohl vagal als auch sympathisch bedingt, Einfluss auf die Herzfrequenz und die Schlagkraft des Herzens sowie, ausschließlich sympathisch bedingt, den Tonus der peripheren Gefäße [63, 65]. Steigt der Blutdruck, so steigt die Feuerungsrate der Rezeptoren im Gl. caroticum und aorticum. Über den Vagus und N.glossopharyngeus erreichen die Signale via Formatio reticularis die sympathischen und vagalen Kerngebiete zwischen Hypothalamus und Medulla oblongata [190, 192, 347] und die sympathische Aktivität wird gehemmt, die parasympathische erhöht. Dies führt zu einer Abnahme der Herzfrequenz und des peripheren Widerstandes. Der Baroreflex beeinflusst seinerseits die Atmung. Eine Stimulation führt zu einem Anstieg der Atmungsfrequenz und des Atemzugvolumen (AZV) [143]. Pitzalis et al.[309, 311] haben mittels Spektral- und Kreuzspektralanalyse den Einfluss der Atmungsfrequenz auf die Regulation von Atmung, BDV und HRV als frequenzabhängiges Phänomen beschrieben. Demnach beeinflusst nicht nur der Baroreflex die Atmung, sondern auch die Atmung den Baroreflex [18, 22, 42, 399] (Abb. 1).

Neben den Barorezeptoren in den Gefäßwänden und dem Herz beteiligen sich weitere Reflexmechanismen an der kardiopulmonalen Regulation. Das Atmungszentrum moduliert direkt den Vagus und Sympathikus, Lungendehnungsrezeptoren (vagal) hemmen die Inspiration durch negatives Feedback auf das Atmungszentrum und periphere bzw. zentrale Chemorezeptoren messen den Gehalt an arteriellem Sauerstoff, Kohlendioxid und den pH-Wert und nehmen Einfluss auf Atmung und Barorezeptoren.

Bei Gesunden wirkt der Baroreflex den Reaktionen des Chemoreflexes entgegen [141, 143]. Steigt z.B. in einer Apnoe der Kohlendioxidgehalt, so führt dies über den Chemoreflex zum Atemreiz, einer sympathisch vermittelten Blutdrucksteigerung und einer vagal induzierten Bradykardie. Die gleichzeitige Aktivierung der Barorezeptoren wirkt diesem, zumindest bei Gesunden, entgegen. Bei einigen Erkrankungen wie z.B. dem OSAS sind Atemantrieb und/oder BRS gestört, was zu bedrohlichen Bradyarrhythmien führen kann [143]. Neben der neuronalen Kurzzeitregulation (Sekunden – Minuten) von Herzkreislauf und Atmung durch Sympathikus und Vagus wirkt u. a. das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System mittel- und langfristig auf diese Regulation [5].


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Abbildung 1: Das System Herz-Kreislauf-Atmung: I: inspiratorisch; PI: postinspiratorisch; E: exspiratorisch; PD: proportional differential; X: Vagus; IX: Glossopharyngeus [Endres 2002[81]]


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1.8  Methoden zur Bestimmung der sympathovagalen Balance

Eine Reihe von Faktoren, wie körperliche Aktivität, Körperposition, Stress oder psychische Erregung beeinflussen das vegetative Gleichgewicht. Dieses unterliegt zusätzlich Periodizitäten, wie z.B. dem Schlaf-Wach-Rhythmus und der zirkadianen Blutdruck- und Herzfrequenzkontrolle. Vegetative Kontrollmechanismen und Reflexsysteme zeigen zudem eine Abhängigkeit von Alter und Gewicht [123, 180, 189]. Grassi [123] z.B. fand eine Korrelation zwischen BMI (Body Mass Index) und sympathischer Aktivität. U. a. aus diesen Gründen ist die Erfassung der sympathovagalen Balance schwierig. Da bei körperlicher oder geistiger Aktivität die Menge an zirkulierenden Katecholaminen im Blut zunimmt, liegt z.B. deren Messung nahe [44, 160]. Dabei wird jedoch, methodisch limitiert, nur der im Blut zirkulierende Anteil der sympathischen Botenstoffe erfasst. Zuverlässiger scheint eine Analyse der sympathovagalen Balance mit Methoden der Zeitreihenanalyse. Im Zeitbereich dienen statistische Verfahren wie Mittelwert, Median oder Standardabweichung der Charakterisierung der Variabilität z.B. der Herzfrequenz, ebenso wie der Parameter RMSSD (Root Mean Square of Successive Differences) [77, 174]. RMSSD korreliert dabei eher mit der vagalen Ansteuerung, die SDNN reflektiert die Gesamtvariabilität[89]. Weitere, in unserer Studie nicht berücksichtigte mathematische Verfahren sind Histogramme, RR-Poincaré- und Delta-RR-Poincaré-Diagramme.

Der Frequenzbereich wird durch die Spektralanalyse, z.B. die FFT (Fast Fourier Transformation) erschlossen. Um stochastische Einflüsse zu mindern kommen zusätzliche Methoden, z.B. die Periodogramme nach Welch zur Anwendung [208, 414]. Das Ergebnis ist ein Leistungsspektrum, bei welchem durch Integration folgende Frequenzbänder erzeugt werden: VLF (Very Low Frequency, ≤ 0.04 Hz), LF (Low Frequency, 0.04 – 0.15 Hz) und HF (High Frequency, 0.15 – 0.4 Hz). HRV und BDV werden in diesen Bändern, die unterschiedliche Interpretationen hinsichtlich der sympathovagalen Balance zulassen, berechnet [221, 266]. Die Power des HF-Bereiches der HRV z.B. gilt als Marker für die vagale Modulation[89]. Das Verhältnis LF/HF, die so genannte Ratio, wird ebenfalls als Variabilitätsparameter genutzt [6, 221, 266].

Aus HRV und BDV können weitere Parameter, wie die BRS (a-Koeffizient) im LF- und HF-Band, berechnet werden [65, 270, 301, 325, 379]. Die Interpretation der genannten Parameter ist nicht immer eindeutig [73, 300], dennoch können, nach heutigem Kenntnisstand, zumindest Aussagen über akute kardiovaskuläre Zustände mit den o. g. Parametern getroffen werden [300].

Mathematisch weitergehend können Kreuz- und Kohärenzspektren genaueren Aufschluss über den Zusammenhang zwischen kardiorespiratorischen Rhythmen und zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen erbringen. Von Interesse sind hier z.B. der Frequenzbereich um 0.1 Hz und der Bereich der Atmungsfrequenz. Die als Mayer-Wellen bekannten zyklischen Änderungen des Vasomotorentonus im 10sec-Takt und die Phasenbeziehung zwischen der HRV und BDV in diesem Frequenzbereich ist z.B. das Ergebnis sympathischer und vagaler Interaktion. Demnach lässt sich auch anhand dieser Beziehung die sympathovagale Balance beurteilen [18, 21, 65].


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Eine invasive Methode der Beurteilung der sympathovagalen Balance ist die Erfassung der sympathischen Nervenaktivität (MSNA: (Muscle Sympathetic Nerve Activity), bei welcher die Aktionspotentialfolgen z.B. am N.peroneus abgeleitet werden. Jedoch sind hier spezies- wie auch organspezifische Unterschiede in der sympathischen Transmission zu berücksichtigen [345, 380].

Die Untersuchung der HRV, BDV und BRS kann experimentell durch Änderungen physiologischer Zustände wie Sitzen oder Stehen, durch pharmakologische Provokation sowie spontan unter Ruhebedingungen, wie in unseren Studien vorgesehen, erfolgen.

Neben den o. g. Spektralverfahren existieren nichtlineare Analysemethoden [132, 290], die in den vorliegenden Studien jedoch keine Anwendung fanden. Man geht z.B. davon aus, dass neben zufälligem/ periodischem auch deterministisch chaotisches Verhalten die Herzfrequenz bestimmt. Dies kann mit Methoden der fraktalen Geometrie beschrieben werden. Hier spielt nicht nur die RR-Intervall-Länge, sondern auch der Einfluss des vorangegangenen Intervalls auf die Folgeereignisse eine Rolle.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Kennzeichnung der kardiovaskulären Regulation durch Methoden der Spektralanalyse als eine hinreichende Schätzung aufzufassen ist, die zumindest in wissenschaftlichen Studien, wie der unseren, Anwendung finden kann.

1.9 Respiratorische Sinusarrhythmie

Es gibt zwei Theorien, wie Atmung und Herzfrequenz gekoppelt sind. Die respiratorische Schwankungen werden auf die Herzfrequenz übertragen oder mittels kardiopulmonaler Kopplung geht der Herzschlag der Inspiration voraus [193]. Hirsch und Bishop [144] diskutierten drei Mechanismen, den direkten Einfluss der Atemmotorneurone auf die Herzfrequenz [388], die indirekte Modulation der Herzfrequenz durch atembedingte Schwankungen im Blutdrucksignal [63] und die Modulation der Herzfrequenz via Lungendehnungsrezeptoren.

Da während einer Apnoe die RSA persistiert [57], wurde zunächst ein zentraler Ursprung angenommen, den bereits Traube 1865 vermutete. Dieser Denkansatz wurde jedoch widerlegt und die Vermittlung der Oszillationen dem Barorezeptor zugesprochen [65, 305, 311, 336]. Bei Unterbrechung der Afferenzen des Baroreflexes (Sinoaortale Denervierung) vermindert sich die RSA [201, 279, 302] und während einer Apnoe kann durch rhythmische Reizung der Barorezeptoren eine RSA erzeugt werden [305]. Es wird angenommen, dass bei normaler Atmung der Baroreflex den dominierenden Anteil an der Entstehung der RSA hat und möglicherweise den zentralen Einfluss maskiert [75; 86; 93]. Unter Bedingungen, in denen Baroreflex oder Atmung sich ändern, kann der zentralnervöse Einfluss auf die RSA zunehmen [75]. Zusätzliche Mechanismen, die bei der Genese und Ausprägung der RSA eine Rolle spielen können, sind der Bainbridge-Reflex, so genannte „Low Pressure“- [305, 371, 394] und die Lungendehnungs-Rezeptoren [336].

Die RSA lässt sich nahezu vollständig mit dem Parasympatholytikum Atropin unterdrücken und wird deshalb häufig zur Quantifizierung des aktuellen Vagotonus verwendet. Berücksichtigt werden müssen dabei Alter und Geschlecht [89, 283, 336].


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Klinische Bedeutung erlangte die Analyse der HRV erstmals 1965, als Hon und Lee [148] den Zusammenhang zwischen erniedrigter RSA im Fötus und erhöhtem Mortalitätsrisiko nachwiesen. Viele Studien folgten und führten dazu, dass die Bedeutung der HRV als kardiovaskulärer Risikoparameter weitgehend belegt ist.

1.10 Herzfrequenzvariabilität (HRV)

1.10.1 Physiologische Grundlagen

Erste Untersuchungen zu zyklischen Variationen der Herzfrequenz und des Blutdruckes wurden von Traube 1865 und von Mayer 1876 durchgeführt [88] und von Wenckebach und Winterberg wiesen 1927 in ihrem Werk „Die unregelmäßige Herztätigkeit“ auf die Bedeutung der HRV als Indikator für eine normale Herzfunktion hin. Das Phänomen „Pulsstarre“ galt als pathologisch. Die Variation der Herzfrequenz wird auch als Fenster des autonomen Tonus bezeichnet [88]. Sie ist eine Messgröße der neurovegetativen Aktivität und der autonomen Funktion des Herzens [6, 38, 148]. Sie wird bestimmt durch das Zusammenspiel von Sympathikus und Vagus und die Schrittmacheraktivität des Herzens [6, 88, 89, 151, 221]. Über vegetative kardiale Efferenzen wird die Aktivität von Sympathikus und Vagus dem Sinusknoten aufgeprägt und über das EKG als gestörte oder normale HRV bzw. HPD messbar.

1.10.2 Messung der HRV

Ausgangspunkt der Bestimmung der HRV ist der Abstand zweier aufeinander folgender QRS-Komplexe (R-Zacken) im EKG (NN-Intervall) [88, 89]. Extrasystolen beeinträchtigen die Interpretation der HRV und müssen eliminiert werden. Es werden Zeitreihen aus dem EKG erstellt, deren periodische Änderungen sich im Zeit- und Frequenzbereich berechnen lassen.

Zeitbereich (Time Domain)

Die Analyse erstreckt sich auf die deskriptive Statistik aufeinander folgender NN-Intervalle und deren Differenzen und beschreibt die Größe der HRV [77, 88, 89, 89, 289]. Ein Parameter ist die Standardabweichung (SD) aller NN-Intervalle. Sie reflektiert niederfrequente und trendartige HRV-Variationen. Sie verändert sich mit zunehmender Aufzeichnungslänge. Man unterscheidet Kurzzeit- (min) und Langzeitanalysen (h). Die RMSSD, die mittlere Differenz aufeinander folgender Zyklusdauern gilt als selektives Maß für die kardiale tonische Vagusaktivität und erfasst vornehmlich hochfrequente Änderungen. Neben diesen beiden Parametern, die auch in unserer Studie untersucht wurden, existieren weitere Variablen der HRV im Zeitbereich [88].


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Frequenzbereich (Frequency-Domain)

Dieser Bereich gibt Informationen über die Periodenlänge der Hf-Schwankungen. Ausgangspunkt ist die Zeitreihe der NN-Intervalle. 1981 wurde von Akselrod et al. [6] die Leistungsspektralanalyse eingeführt. Ein Signal, z.B. die Herzfrequenz wird in Teilschwingungen zerlegt und mit Hilfe der FFT oder autoregressiven Verfahren das Leistungsspektrum errechnet [2, 217, 414]. Dieses gibt den Anteil der höherfrequenten (High Frequency, HF) und niederfrequenten (Low Frequency, LF) Teilschwingungen des Signals an. Zirkadian bedingte Oszillationen liegen im VLF- (Very Low Frequency) und ULF- (Ultra Low Frequency) Bereich. Das Spektrum der HRV ist somit durch drei wesentliche Gipfel charakterisiert. Die Fläche unter dem Gipfel entspricht der Leistung (Power) [88, 89, 336]:

Der Quotient aus der LF- und HF-Power wird als Ratio der HRV bezeichnet und gilt als Marker der sympathovagalen Balance. Die Gesamtleistung (Total Power) des Spektrums ist Ausdruck der Variance aller NN-Intervalle [38, 88, 89].

1.10.3 Bedeutung der HRV

Die unterschiedliche Ausprägung der HRV ist von der vegetativen Reaktionslage abhängig. Bei symphatischer Reaktionslage dominiert der 30-120 sec-, bei parasymphatischer der 4sec-Rhythmus. Dies erklärt u. a. die Ausprägung der RSA im Schlaf. Bezüglich der sympathovagalen Balance gilt die HRV-Ratio als Parameter der autonomen Balance, der HF-Anteil als Parameter des Vagotonus und der LF-Anteil als Parameter des Sympathiko- sowie Vagotonus[6]. Eine Erhöhung der HRV-Ratio kann durch eine verminderte vagale sowie erhöhte sympathische Aktivität bedingt sein. LF- und HF-Schwingungen sind sowohl im Sympathikus als auch Parasympathikus nachweisbar[218].

Das Ausmaß der HRV wird als prognostischer Marker bei einer Vielzahl von Erkrankungen angesehen, [88, 201, 244, 254], z.B. in der Pränataldiagnostik, der Kardiologie, der Diabetologie, der Endokrinologie, der Neurologie, der Sportmedizin und in der Schlafmedizin.


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Die Bedeutung der HRV als unabhängiger Parameter für das Herzkreislaufrisiko scheint durch zahlreiche Publikationen belegt [88, 174, 226, 244, 289, 343] [206, 207, 254]. Sogar bei gesunden Erwachsenen stellt eine verringerte HRV einen prognostisch ungünstigen Parameter dar [23, 226]. Bei Patienten, die einen Myokardinfarkt oder eine arhythmogene Synkope erlitten bzw. eine eingeschränkte LVEF haben, kommt der HRV (wie auch der BRS) prognostische Bedeutung für eine erhöhte Letalität und Inzidenz von Kammertachykardien und plötzlichem Herztod zu [88, 109, 148, 342, 344]. La Rovere et al. [182, 184] berichten z.B., dass bei Patienten mit eingeschränkter LVEF das Herzkreislaufrisiko genau dann hoch ist, wenn die BRS einen bestimmten Schwellenwert (3 ms/mmHg) unterschreitet. Vanoli et al. [405] konnten mittels HRV-Analyse nachweisen, dass es bei Herzinfarkt-Patienten zu einem nächtlichen Anstieg des Sympathikotonus, insbesondere im REM-Schlaf, kommt.

Im klinischen Alltag hat sich die HRV bisher nicht als Routineparameter durchsetzen können. Ob dies z.B. für Patienten mit einem milden-moderaten OSAS sinnvoll wäre ist u. a. Ziel der vorliegenden Studie.

Einige physiologische Veränderungen der HRV sollen im Weiteren genannt sein: im Kipptischversuch steigt die LF, was einem erhöhten Sympathikotonus im Stehen entspricht, während die verminderte HF einen erniedrigten Vagotonus reflektiert [108, 205, 220, 236, 266, 314]. Im Stand wird der HF-Anteil vagal und der LF-Anteil vagal und sympathisch vermittelt. Im Liegen wird auch der LF-Anteil nur vagal moduliert [314].

Im Schlaf (NREM) ist der Vago- gegenüber dem Sympathikotonus erhöht, was sich auch in der zirkadianen Rhythmik der HRV zeigt [236] [80, 220, 410]. Malpas et al. [223] schreiben die zirkadianen Änderungen allein dem sympathischen Arm des Vegetativums zu. Sportliche Betätigung am Tage führt zu einem Anstieg der LF, was auf eine erhöhte sympathische bzw. geminderte vagale Aktivität hinweist [47]. Langfristig kommt es, als positiver Effekt, zu einem Anstieg von HRV und BRS [270, 381].

Mit pharmakologischer Provokation [222] konnte die Bedeutung der HF- und LF-Anteile der HRV bezüglich der sympathovagalen Balance ebenfalls nachgewiesen werden.

Alpha-Sympathomimetika (Phenylephrin) erhöhen den Sympathikotonus (LF-Anstieg) bei steigendem Blutdruck und sinkender Herzfrequenz und Nitroprussidnatrium (NPN), ein Vasodilatator, führt reflektorisch zu einem erhöhten Sympathikotonus (LF-Anstieg) und erniedrigtem Vagotonus (HF-Abfall) [6, 269]. Sympathikusblocker wie auch die Epiduralanästhesie [340] vermindern die LF- bei konstanter HF-Power. Die Hemmung des Vagotonus mittels Atropin führt zu einem Abfall in LF- und HF-Power [314, 340].

Es gibt einen markanten Einfluss der Atmung auf die HRV [23, 56, 110, 293, 293, 309, 339, 394]. Bei hoher Atmungsfrequenz nimmt die HF der HRV ab [42, 58, 194, 195, 255, 311, 340, 361] und bei hohem AZV zu [42, 195]. Die Herzfrequenz selbst sowie der Blutdruck zeigen keine Änderungen [42]. Deswegen muss die Atmung in HRV-Studien kontrolliert bzw. ihr Einfluss berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere für die von uns untersuchten OSAS Patienten. Parameter der HRV [Seite 20↓]sollten unter standardisierten Bedingungen, bei kontrollierter Atmung, am Tage bzw. im Schlaf genau dann untersucht werden, wenn der Einfluss der Atmung minimal gehalten werden kann.

Bei der Interpretation der HRV sind weitere Faktoren zu berücksichtigen. Die HRV nimmt mit dem Alter ab [220, 262, 396], wohingegen die HRV-Ratio altersunabhängig ist [266]. Die HF-Power der HRV z.B. ist umso größer, je jünger und unreifer ein Kind ist [289].

Unterschiede im Geschlecht zeigen sich in der HRV bis zu einem Alter unter 40 Jahren. Die HRV ist bei Männern niedriger. Im Alter zwischen 40 und 70 Jahren ist sie bei Männer und Frauen gleich [383].

1.11 Blutdruckvariabilität (BDV)

Der Blutdruck schwankt, abhängig von der Atmung, um einen mittleren Wert. Mayer fand weitere Blutdruckoszillationen, deren Frequenzen niedriger waren als die der Atmung. Sie entstehen durch Änderungen des peripheren Gefäßtonus mit einer Periodik von ca. 10-20 sec (0.1Hz) und „Mayerwellen“ genannt. Die physiologischen Blutdruckveränderungen werden in Schwankungen I.,II. und III. Ordnung unterteilt: I.Ordnung: Änderungen durch Systole und Diastole, II.Ordnung: Änderungen in Abhängigkeit von der Atmung und III.Ordnung: Mayerwellen (0.1Hz). Zusätzlich sind Blutdruckschwankungen niedrigerer Frequenz (< 0.04 Hz) bekannt [142, 224, 276, 283, 299, 300, 302].

Die Blutdruckregulation erfolgt über neurale und humorale Kontrollsysteme. Während das HMV über Herzfrequenz und Kontraktilität geregelt wird, ist der zweite Druckdeterminante, der periphere Widerstand, vom Gefäßtonus abhängig. Das Kreislaufzentrum der M.oblongata sowie übergeordnete Zentren erhalten Impulse von den Barorezeptoren im Aortenbogen, im Karotissinus und in den Herzhöhlen mittels N. glossopharyngeus und N. vagus. Diese Impulse führen bei Druckanstieg zur Hemmung, bei Druckabfall zur Steigerung efferenter Impulse. Effektoren sind der positiv chronotrop und inotrop wirkende Sympathikus sowie der negativ chronotrop und atrial inotrop wirkende Parasympathikus. Weitere Blutdruck-regulierende Systeme sind das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, die Hypothalamus-Hypophyse-Nebennierenrinden-Achse sowie einige Depressorhormone.

Die Bestimmung der BDV erfolgt ähnlich der HRV. Ausgangspunkt ist die Differenz zweier aufeinander folgender Blutdruckwerte einer kontinuierlich aufgezeichneten Blutdruckkurve[15, 16, 29, 107, 188, 198, 205, 218, 222, 261, 266, 274, 283, 299, 300, 302, 390, 395].


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Zeitbereich

Für den Zeitbereich ist die Standardabweichung (SD) als Parameter der BDV etabliert.

Frequenzbereich

Es wird ein Leistungsspektrum der BDV in folgenden Frequenzbereichen erstellt:

Der Quotient der LF- und HF-Power wird Ratio der BDV genannt [55, 224]. Die diastolische BDV weist im Gegensatz zur systolischen BDV keine oder nur eine geringe HF-Power auf, da der Einfluss der Atmung auf die diastolischen Druckschwankungen gering ist [15, 16, 63]. Hier könnten eher respiratorische Einflüsse auf die Pumpfunktion und den Gefäßtonus eine Rolle spielen. In unserer Studie werden die Variabilitäten sowohl im systolischen, diastolischen als auch mittleren Blutdruck bestimmt.

Die klinische Bedeutung der BDV ist weniger untersucht als die der HRV [276]. Hypertoniker z.B. haben eine höhere BDV als Gesunde [205, 222, 226, 227, 243, 276, 282, 282]. Palatini et al. 1996 beschreiben, dass eine erhöhte BDV einem höheren Grad an kardiovaskulären Komplikationen entspricht [198, 272]. Auch Patienten mit einer nur milden Hypertonie zeigen bereits Änderungen der BDV [270]. Patienten mit autonomer Fehlregulation reagieren bei Stress, beispielsweise beim Aufrichten aus liegender Position, mit Änderungen der BDV [29]. Auch OSAS-Patienten zeigen Änderungen, speziell eine Erhöhung der BDV [198, 241, 245, 251, 403].

Gegenstand intensiver Forschung ist auch der Zusammenhang zwischen BDV und sympathovagaler Balance [188, 221, 266, 283, 299, 390, 395]. Eine Zunahme der BDV-Ratio z.B. gilt als Zeichen erhöhter sympathischer Aktivität. Nach Gabe von Vasokonstringenzien (Phenylephrin) oder
-dilatatoren (NPN) kann man eine Steigerung der LF- bzw. der HF-Komponente der BDV beobachten [266, 269]. Eine erhöhte Atmungsfrequenz führt zu einem Absinken der HF der BDV [58, 255, 340]. Lagewechsel im Kipptischversuch führt zu einem Anstieg der LF der BDV [108].


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1.12  Barorezeptorsensitivität (BRS)

Die BRS beschreibt die Empfindlichkeit der Barorezeptoren auf Schwankungen von Blutdruck und Herzfrequenz [15, 16, 20, 65, 75, 102, 142, 152, 201, 279, 299, 301, 305, 316, 325, 362, 368, 373]. Im Aortenbogen und im Carotissinus befinden sich Barorezeptoren, die als Proportional-Diffential-Fühler den Blutdruck und die Druckanstiegsgeschwindigkeit messen. Blutdruckanstieg bewirkt über den Baroreflex eine Hemmung des Sympathikus und eine Aktivierung des Parasympathikus mit dem Effekt der Abnahme des arteriellen peripheren Widerstandes und der Herzfrequenz. Die Einheit der BRS wird in ms/mmHg angegeben und besagt, um wie viel Millisekunden sich das RR-Intervall der Herzschläge, bei Änderung des Blutdruck um 1 mmHg, verlängert oder verkürzt.

Für die Blutdruckregulation via Baroreflex ist neben der Änderung der Sensitivität der Rezeptoren das „Resetting“ dieser bekannt. Es entspricht einer Sollwertverstellung der Barorezeptoren zu höheren oder niedrigeren Blutdruckwerten ohne Änderung der Sensitivität [41, 142].

Die BRS lässt sich mittels verschiedener Methoden bestimmen [185, 279, 301, 362, 364]. Dabei kann der arterielle Blutdruck experimentell verändert oder physiologische Blutdruckschwankungen genutzt werden. Im ersten Fall wird der Blutdruck durch vasoaktive Substanzen (AT II, Phenylephrin, Nitroglycerin, NPN) moduliert und Auswirkungen auf das RR-Intervall registriert [185, 279, 301]. Eine weitere Möglichkeit ist die direkte Stimulierung der Barorezeptoren [305], z.B. mittels Karotissinusmassage, Valsalva-Manöver, Kipptischversuch oder Neck-Chamber-Methode [72, 75]. Neue computergestützte Verfahren lassen eine Messung der physiologischen, spontanen BRS zu [279, 285, 306, 419]. Diese erfolgt näherungsweise aus der HRV und systolischen BDV. Im Zeitbereich werden 4 oder mehr Herzschläge, in denen der systolische Blutdruck (BDS) und das RR-Intervall ansteigen oder abfallen identifiziert und die BRS berechnet (Sequenzmethode). Im Frequenzbereich lässt sich die BRS aus den Leistungsspektren von HRV und syst. BDV bestimmen. Aus der LF- und HF-Power der HRV und syst. BDV wird der so genannte a-Index nach Pagani, ein Maß der BRS, bestimmt [210, 266, 279, 301, 325] [270, 312]. Die Ergebnisse der noninvasiven Methode korrelieren gut mit der experimentellen Bestimmung der BRS [285, 312, 325, 412]. Mittels bivariater Kreuzspektralanalyse können zusätzlich Phasenverschiebung und Verstärkung zwischen HRV und BDV berechnet werden [15, 65, 337, 338]. Chaostheoretische Ansätze werden hier nicht erwähnt [25].

Der Baroreflex ist sowohl vagal (schnelle) als auch sympathisch (langsame Überleitung) vermittelt [65, 305]. Die hochfrequenten Schwingungsanteile aus der HRV und BDV (a-HF) sind überwiegend vagal, die niederfrequenten Anteile (a-LF) hingegen sympathisch als auch vagal bedingt [377].

Eine verminderte BRS gilt als prognostisch ungünstig, wobei dieser Zusammenhang auch kontrovers diskutiert wird [279]. Die BRS sinkt u. a., wenn der Sympathikus dominiert und steigt, wenn der Parasympathikus dominiert [185]. Die BRS wird neben der HRV als ein Parameter des kardiovaskulären Risikos, z.B. nach einem Myokardinfarkt angesehen [186, 201, 254, 343, 344, 368]. Eine erniedrigte HRV und eine Reduktion der BRS scheinen dabei unabhängig voneinander mit einer schlechteren Überlebenswahrscheinlichkeit assoziiert zu sein [185, 392].


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Für Patienten mit kongestiver Herzkrankheit, arterieller Hypertonie oder einem OSAS ist eine Verminderung der BRS bekannt [45, 242, 317, 343, 363, 368, 392].

Die BRS unterliegt zusätzlich einem zirkadianen Rhythmus und ist vom Alter, weniger vom Geschlecht, abhängig [165, 389]. Mit dem Alter nehmen BRS und Vagotonus signifikant ab [164, 165, 308].

1.13 HRV, BDV und BRS im Schlaf

Im Schlaf kommt es zu Änderungen im kardiovaskulären System [173, 205, 225, 264, 318, 409]. Im NREM-Schlaf sind die Herzfrequenz, der Blutdruck, das AMV und die SNA erniedrigt [199]. Im REM-Schlaf steigen Herzfrequenz, Blutdruck und SNA [199]. Zusätzlich steigt die Atemantwortschwelle und die CRS. Der Muskeltonus fällt ab. Der Parasympathikotonus sinkt [199]. Die HRV, BDV und BRS besitzen ebenfalls eine Abhängigkeit von der Schlafphase, zumindest was die Stadien REM und NREM betrifft [405][1, 198, 204, 318, 370]. Bei Gesunden sind MSNA, Herzfrequenz und BDV im NREM- geringer als im REM-Schlaf. Die MSNA ist im REM-Schlaf sogar höher als im Wachzustand. Die Standardabweichungen von HRV und BDV fallen im Schlaf. Die HRV-Ratio, Parameter der sympathovagalen Balance, nimmt vom Wachzustand zum NREM-Schlaf ab. Die LF-Power der BDV sinkt. Die HF-Power der HRV steigt. Otzenberger et al. [264] z.B. konnten eine Korrelation zwischen der SD-HRV und der dominierenden Frequenz im Elektroenzephalogramm (EEG) nachweisen.

Die genannten Befunde werden als Ausdruck einer Zunahme der parasympathischen (HF-HRV) und Abnahme der sympathischen Aktivität (LF-BDV) im NREM-Schlaf gewertet. Die Rolle des Baroreflexes im Schlaf ist noch weitestgehend unklar. Die Barorezeptoren scheinen im Schlaf einem „Resetting“ zu niedrigen Blutdruckwerten zu unterliegen, wobei die BRS zunimmt.

1.14 Sympathovagale Balance und Obstruktives Schlafapnoe Syndrom

Patienten mit Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems aber auch OSAS Patienten zeigen häufig abnorme Tag-Nacht-Veränderungen in Bezug auf HRV, BDV und BRS [37, 40, 41, 44, 103, 137, 166, 169, 170, 172, 198, 205, 210, 222, 226, 241, 256, 272, 278, 280, 306, 310, 315, 323, 354, 372, 405]. Bei OSAS-Patienten findet sich im Schlaf, insbesondere zum Ende einer jeden Apnoe eine stark erhöhte sympathische Aktivität, welche im REM-Schlaf noch verstärkt sein kann. Während der Apnoe hingegen kann es infolge der Barorezeptorstörung und unzureichender Hemmung der Chemorezeptor vermittelten kardiovagalen Aktivierung zu bedrohlichen Bradyarrhythmien kommen. Sauerstoffabnahme und Kohlendioxid-Anstieg führen zur Aktivierung des Vagotonus, Erhöhung der Atmungs- und Minderung der Herzfrequenz. Zudem steigt während der Apnoe die BDV, was ein Risiko für akute koronare Ereignisse darstellt [198, 199, 403]. Folgend treten kurz- und langfristige Patho- und Kompensationsmechanismen auf, welche Baro- und Chemoreflex einschließen und Patientenspezifität zeigen. Dieses Adaptationsverhalten scheint vom Alter, dem Ausprägungsgrad der Erkrankung und den Begleiterkrankungen abhängig und umfasst Änderungen der autonomen [Seite 24↓]Kreislaufkontrolle, der Blutvolumenregulation, der endothelabhängigen Gefäßtonuskontrolle und der sympathischen Regulation. So ist beim OSAS eine akute und chronische Inbalance des sympathovagalen Tonus, eine erhöhte Sympathikus- und verminderte Vagusaktivität, bekannt [41, 44, 45, 46, 102, 104, 138, 169, 171, 198, 199, 241, 242, 253, 263, 323, 333, 353, 354, 369, 402, 403, 407, 411]. Der Sympathikus ist im Schlaf und am Tage erhöht, was mit einem erhöhten Blutdruck, erhöhter Herzfrequenz und gesteigerter SNA einhergeht. Erhöhter Sympathikotonus und konsekutiv verminderter Vagotonus verursachen eine reduzierte HRV mit Erhöhung der LF- und Verringerung der HF-Komponente. Zudem ist die BDV erhöht und sind BRS und CRS vermindert.

Die HRV ist beim OSAS, scheinbar mehr noch als die BRS u. a. deswegen von Bedeutung, weil die Hf-Schwankungen in den Apnoephasen ein wichtiges diagnostisches Kriterium darstellen [128, 170, 403]. Die zyklische Variation der Herzfrequenz (CVHR-cyclic variation of heart frequency) führt zur Abnahme der RSA. Die CVHR entspricht in ihrer Periode dem Apnoe-/Nonapnoe-Zyklus mit Abnahme der Herzfrequenz während der Apnoe und Zunahme während der Hyperventilation zum Apnoeende. Diese CVHR im Zeitbereich von 30-120 sec entspricht auch der o. g. Tatsache, dass mit Beginn einer Apnoe die parasympathische Aktivität zunächst zu- und die sympathische Aktivität abnimmt. Die obstruktive Apnoe führt durch Erhöhung des intrathorakalen Druckes zu einer Erhöhung des transmuralen intrathorakalen Aortendruckes und der Aktivität der aortalen Barorezeptoren und schließlich zur Minderung der SNA. Zum Ende der Apnoe jedoch kommt es durch Absinken der vagalen afferenten Impulse, durch fehlende Lungendehnung, zunehmende Hypoxie und den sinkenden Blutdruck zu einem Anstieg der SNA, die mit Einsetzen der Atmung weiter zunimmt [199, 369]. Die LF- und HF-Power Erhöhung der HRV während der pathologischen Atmung weisen ebenfalls darauf hin [128, 169, 170, 253, 327, 354] .

Die chronischen Veränderungen von HRV, BDV und BRS beim OSAS haben verschiedene Ursachen, die chronische Hypoxämie, Veränderungen im Baroreflex, hormonelle Störungen (ANP) sowie Änderungen der vaskulären Reaktivität und der Koagulation [199]. Dabei scheint der Ausprägungsgrad der Erkrankung von Bedeutung. Sowohl die Sensitivität des Baro- als auch Chemorezeptors korrelieren mit dem AHI [241, 242, 245, 253, 263, 278, 406]. Die HRV nimmt mit steigendem AHI ab. Das Spektrum der HRV im Frequenzbereich zeigt dabei eine Zunahme des LF- und VLF-Bereiches sowie der Ratio.

Die wenigen Arbeiten zur BDV beim OSAS zeigen, dass diese im Schlaf höher ist als bei Gesunden [138, 198, 369], wobei die Deutung der BDV und deren Änderungen nicht einheitlich ist. Penzel et al. [294, 295] konnten mittels Spektralanalyse des invasiv gemessenen Blutdrucks nachweisen, dass sich periodische Störungen der Atmung mehr in der BDV als in der HRV widerspiegeln [130]. Die Autoren differenzierten zwischen RSA und Apnoe-bedingten Schwankungen. Die systolischen Blutdruck-Schwankungen zeigten die beste Korrelation zu den Apnoen. Schlafstadienabhängige Änderungen der BDV beim OSAS konnten Coccagna et al. [53] beschreiben. Die BDV, wie auch die MSNA, ist vor allem im NREM (St.II)- und REM-Schlaf erhöht [199, 205, 369]. Ob dies einem


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unabhängigen Einfluss der Atmungsstörungen oder dem Schlafstadium selbst zuzuschreiben ist, bleibt unklar.

Die Abhängigkeit von HRV, BDV und BRS beim OSAS von der Schlaftiefe (NREM I-IV; REM) ist hierbei ansatzweise [198, 251, 253, 392], aber nicht ausreichend untersucht. Zudem ist die BDV vom AHI abhängig [198, 241]. Leroy et al. [198] konnten einen Zusammenhang zwischen BDV und AHI bzw. Arousal-Index (ArI) bereits bei Schnarchern nachweisen. Demnach kann der AHI oder auch die Hypoxämie die Änderung der BDV allein nicht erklären [283], obwohl sie als potenter Faktor für die OSA-induzierte autonome Dysbalance angesehen werden [354]. Neben den Schlafstadien und dem AHI kann auch das Vorhandensein einer arteriellen Hypertonie entscheidend für die Beurteilung der o. g. Parameter sein. Eine Hypertonie geht mit Änderungen der HRV [267], BDV [280, 282] und BRS [75] einher, unabhängig von einem OSAS. Es ist daher ein Ziel dieser Studie den Unterschied zwischen normotonen und hypertonen OSAS Patienten bzgl. der Parameter der sympathovagalen Balance zu untersuchen.

Nicht nur im Schlaf, sondern wie bereits beschrieben, auch am Tage ist die sympathovagale Balance beim OSAS verändert [35, 44, 169, 172, 199, 241, 243, 247, 272, 281, 392]. Es zeigt sich, wie im Schlaf, eine verringerte HRV bei erhöhter LF-Komponente und Ratio sowie verringerter HF-Komponente. Auch die BRS ist verringert, während die BDV erhöht ist. Den wenigen bisher durchgeführten Tagesuntersuchungen zur sympathovagalen Balance ist gemein, dass sie unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt wurden. In der hier vorliegenden Studie wird ein einheitliches Tagesprotokoll für Patienten und Probanden verwandt und werden Zeitpunkt der Untersuchung, Untersuchungsbedingungen und der Einfluss der Atmung auf die zu untersuchenden Parameter berücksichtigt.

Die Spezifität der genannten Veränderungen am Tage und im Schlaf zeigt sich u. a. dadurch, dass diese unter einer effektiven Therapie z. T. reversibel sind. Es ist erwiesen, dass durch eine CPAP-Therapie der AHI deutlich abnimmt und sich die klinischen Symptome eines OSAS und der Bluthochdruck deutlich bessern [67, 240], letzterer nicht nur im Schlaf. Die Parameter der sympathovagalen Balance betreffend zeigen sich ebenfalls Änderungen [26, 35, 171, 240, 248]. Die CVHR verschwindet und die Apnoe-spezifischen Änderungen der HRV als auch der BDV normalisieren sich [349]. Ferner nimmt messbar die SNA ab [240, 369], sinkt der Blutdruck und steigt die BRS [4, 26, 35, 168, 233, 240, 326, 384, 407]. Bonsignore et al. [35], Narkiewicz et al. und Somers et al. [240, 369] weisen auf die Bedeutung der Therapiedauer hin, fanden eine Verbesserung der HRV und BRS, wie auch Roche [326], erst nach Langzeit-Therapie. Khoo et al. [171]konnten an 13 OSAS-Patienten, dass sich unter CPAP-Therapie (3-9 Monate) die vagale Kontrolle der Herzfrequenz verbessert. Andere Autoren konnten eine Abnahme der MSNA bereits nach einem Therapie-Monat zeigen [411].


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Die Abhängigkeit der Therapieeffekte vom AHI, dem Beatmungsdruck und den kardiovaskulären Begleiterkrankungen ist jedoch noch weitgehend unklar, ebenso der Einfluss der Überdruckbeatmung selbst auf den menschlichen Organismus. Der Eigeneffekt einer Beatmungstherapie auf die sympathovagale Balance soll durch Tages-Untersuchungen an gesunden Probanden, die einer experimentellen druckunterstützten Atmung unterzogen werden, getestet werden.

Derzeit befindet sich die Anwendung und Interpretation der Parameter HRV, BDV und BRS in der Schlafmedizin noch in den Kinderschuhen. Die breite Anwendung ist durch die verhältnismäßig aufwendige Datenauswertung und begrenzte Verfügbarkeit limitiert.

1.15 Zielstellung

Es ergeben sich folgende Ziele für die vorliegende Arbeit:

  1. Untersuchung des Einflusses einer Beatmungstherapie bei einem milden-moderaten OSAS auf die Mikrostruktur des Schlafes und die Befindlichkeit am Tage
  2. Untersuchung der Parameter der sympathovagalen Balance - HRV, BDV und BRS - im Schlaf bei Patienten mit einem milden-moderaten OSAS ohne bzw. mit begleitender arterieller Hypertonie im Vergleich zu gesunden Probanden. Untersuchung der Parameter der sympathovagalen Balance im Schlaf in Abhängigkeit vom Schlafstadium.
  3. Untersuchung der Parameter der sympathovagalen Balance im Schlaf und am Tage bei Patienten mit einem milden-moderaten und schweren OSAS ohne bzw. mit begleitender arterieller Hypertonie nach Kurzzeitanwendung (2 Tage - 4 Wochen) der Beatmungstherapie.
  4. Untersuchung des Einflusses der Behandlungsmethode - Druckunterstützte Atmung - insbesondere einer Drucksteigerung auf die Parameter der sympathovagalen Balance bei gesunden Probanden und OSAS Patienten am Tage.
  5. Untersuchung des Einflusses von Alter, Geschlecht und BMI auf die Parameter der sympathovagalen Balance bei gesunden Probanden und OSAS Patienten.


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03.12.2003