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Hintergrund: Die Atmung im Schlaf ist gekennzeichnet durch verringerte Atemfrequenz und ein verringertes Atemzugvolumen im Vergleich zum Wachzustand. Analysen von Flusskurven und intrathorakalem Druck konnten zeigen, dass der obere Atemtrakt mit steigendem Alter und Body Mass Index (BMI) eine erhöhte Kollapsneigung aufweist und somit im Schlaf einen erhöhten Atemwegswiderstand erzeugt, der gekennzeichnet ist durch abgeflachte inspiratorische Flusskurven und gleichzeitig erhöhten intrathorakalen Druck. Ein neu eingeführter Analyseparameter (Obstruktionskoeffizient = OK) für die quantitative Beschreibung von Flusskurven ermöglicht eine vollständige quantitative Analyse aller Atemzüge einer polysomnographischen Messnacht. Die vorliegende Studie untersucht die Modulation der Atmung im Schlaf anhand von Wertepaaren von Oesophagusdruck (Poes) und OK für jeden Atemzug.

Methoden: Die Fa. SOMNOmedics (Randersacker) hat in ihrer Analysesoftware DOMINO den Analyseparameter OK eingeführt, der über die Formel (relatives inspiratorisches Atemzugvolumen/(Inspirationszeit/Exspirationszeit)) für jeden einzelnen Atemzug einen Wert zwischen 0 und ca. 1100 berechnet. 0 ergibt sich bei Atemzügen ohne Atemfluss und 1100 bei sinusförmigen Flusskurven ohne Kennzeichen von Flusslimitierung. Alle Formtransformationen dazwischen erhalten entsprechende OK-Werte >0 und <1100. Bei 25 Probanden wurde eine polysomnographische Nachtmessung mit gleichzeitiger Registrierung von Poes und nasalem Staudruck durchgeführt. Bei allen Messungen wurden aus den Staudruckmessungen der OK berechnet und die Wertepaare OK und Poes für jeden Atemzug analysiert und mit dem Schlafstadium, BMI und auch RDI in Beziehung gesetzt.

Ergebnis: Mit Einführung des OK wird eine quantitative Analyse sämtlicher Atemzüge einer Nachtmessung zeitökonomisch möglich. Die Untersuchung an 25 Probanden zeigt, dass anhand der Verteilungsmuster von OK und Poes bereits eingeführte Begriffe wie „instabile Atmung“ oder auch „stabile Atmung“ jetzt eine quantitative Deutung bekommen können. Die vorliegenden Daten zeigen, dass im REM-Schlaf keineswegs eine besonders instabile Atmung vorliegt. Dagegen zeigen die extrem diffusen Verteilungsmuster von OK/Poes der Atemzüge im Leichtschlaf den höchsten Grad der Instabilität im Schlaf an. Die stärkste Fokussierung und damit Stabilisierung der Atmung erfolgt nach den jetzt vorliegenden Daten im Tiefschlaf. Dieser ist verbunden mit niedrigen OK-Werten und hohen Poes-Drucken, die mit dem BMI und auch mit dem RDI ansteigen.

Fazit: Die aktuelle Studie zeigt im Schlaf eine sehr stabile Atmung im Tiefschlaf an. Diese ist jedoch sehr regelhaft mit besonders hoher Atemarbeit verbunden, die bei hohem BMI und RDI an sehr hohen Poes-Werten (30–50 mbar) zu erkennen ist. Der fehlende Tiefschlafanteil bei Schlafapnoe-Patienten könnte daraus möglicherweise gedeutet werden als ein Vermeiden dieser extremen Atembelastungssituation. Eine generelle Instabilität der Atmung in Form diffuser Punktewolken im OK/Poes-Diagramm ist im REM-Schlaf aus den vorliegenden Daten nicht erkennbar. Diese liegt dagegen stets im Leichtschlaf vor.