Schwefelwasserstoffreize verkürzen im Schlaf- wie im Wachzustand die Ausatmung

Zusammenfassung

Hintergrund Im aufmerksamen Wachzustand verlängern angenehme Gerüche häufig die Einatmung, während unangenehme Gerüche häufig die Ausatmung verkürzen. Es soll überprüft werden, ob dieses induzierte Atemmuster auch im Schlaf erhalten bleibt.

Methodik 23 gesunde normosmische Erwachsene wurden für 1 Nacht polysomnografisch untersucht und dabei entweder mit H₂S, Phenylethylalkohol (PEA) oder CO₂ über ein Fluss-Olfaktometer randomisiert impulsartig gereizt. Anhand der standardmäßig erfassten Polysomnografie-Kurven erfolgte die Bestimmung der Schlafstadien (REM, NREM, pWach), der Dauer der Inspiration (DIN) und der Dauer der Exspiration (DEX). DIN und DEX wurden von 6 prästimulatorischen Atemzügen und vom Reizatemzug (RAZ) bestimmt. Daraus wurde der Reaktionsindex (RI) berechnet, der angibt, ob eine bedeutsame Änderung von DIN und/oder DEX vorliegt. Die verschiedenen RI wurden um die spontanen RI korrigiert und entsprechend der Reizart und den Schlafstadien analysiert.

Ergebnis Reaktionsindizes mit Verkürzungen von DEX waren bei einer H₂S-Reizung größer als spontane RI und RI bei einer PEA-Reizung. Bei einer CO₂-Reizung waren RI mit Verkürzungen von DIN und DEX größer als bei olfaktorischer Reizung. Alle RI waren in ihrer Ausprägung zwischen den Schlafstadien gleich. Im REM war der Unterschied der olfaktorischen RI mit verkürzten DEX zwischen einer H₂S- und PEA-Reizung am größten.

Schlussfolgerung Bei Reizung mit einem unangenehmen Geruch im Schlaf bleibt das respiratorische Reaktionsmuster aus dem Wachzustand erhalten. RI mit verkürzten DEX können als unvollkommene Arousals angesehen werden.

Abstract

Background In the attentive waking state, pleasant odours often prolong inhalation while unpleasant odours often shorten the exhalation. It should be checked whether this induced breathing pattern is maintained even during sleep.

Methodology 23 healthy normosmic adults were examined by polysomnography for one night and randomized pulsed either with H₂S, phenylethyl alcohol (PEA) or CO₂ via a flow olfactometer. The determination of the sleep stages was based on the standard polysomnography curves. From the breathing curves (respiratory nasal pressure breathing, thoracic or abdominal belt breathing) a low-artefact curve was selected and seven breaths were measured from their breathing signal around the trigger impulse. The duration of inspiration (DIN) and the duration of the expiration (DEX) were determined from the six prestimulatory breaths and from breath with the stimulus onset and thus defined a reaction index (RI) indicating whether there is a significant change in shortening or prolonging DIN and/or DEX. These different RI were corrected by the spontaneous baseline RI and analysed according to the type of stimulus and the sleep stages.

Results Reaction indices with reductions of DEX were larger than spontaneous RI and RI for PEA and H₂S stimulation. In the case of CO₂ irritation, RI with reductions of DIN and DEX were larger than with olfactory stimulation. All RI were equal in their amount between sleep stages. In REM, the difference between olfactory RI with shortened DEX between H₂S and PEA stimulation was greatest.

Conclusion When stimulated with an unpleasant smell in sleep, the respiratory reaction pattern from the awake state is preserved. RI with shortened DEX can be considered as an imperfect arousal.

Schlüsselwörter

Riechen - Schlaf - Atmung - olfaktorische Reizung - trigeminale Reizung - H₂S - CO₂ - Phenylethylalkohol (PEA)

Key words

olfaction - sleep - breathing - chemosensory stimulation

Publication History

Received: 31 December 2019

Accepted: 13 April 2020

Article published online:
29 April 2020

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