Veränderungen der CO2-Schwelle im NREM-Schlaf bei chronisch-ventilatorischer Insuffizienz

Hintergrund: Bei fortgeschrittenen thorakalen Erkrankungen kann sich eine chronisch-ventilatorische Insuffizienz mit CO2-Retention entwickeln. Die Hyperkapnie kann im Schlaf weiter zunehmen. Veränderungen des Atemantriebes sind mittels CO2-Antwort als Atemvolumen, Druck oder EMG nur eingeschränkt beurteilbar. Mittels CO2-Schwellenbestimmung kann fast unbeeinflusst von Veränderungen der Atemmechanik/-muskelmechanik der Atemantrieb auf CO2 untersucht werden.

Methode: Bei 11 chronisch ateminsuffizienten Patienten (PaCO2 spontan 46,8mm Hg) unter intermittierender Selbstbeatmungstherapie wurde die CO2-Schwelle wach bzw. im NREM-Schlaf bestimmt. Mittels maschineller Hyperventilation wurde der PaCO2 gesenkt und so die Atemmuskulatur ruhiggestellt. Durch CO2-Beimischung wurde der PaCO2 schrittweise angehoben. Der niedrigste PaCO2, bei dem es zum Einsetzen der Atemaktivität kam, wurde als CO2-Schwelle definiert.

Ergebnis: Die CO2-Schwelle lag 3,7 (±2,9)mm Hg über dem PaCO2 der Spontanatmung. Im NREM-Schlaf verschob sich die CO2-Schwelle um 3,9 (±1,7)mm Hg in Richtung Hyperkapnie. Hyperkapnische Patienten zeigten stärkere Veränderungen der CO2-Schwelle im NREM-Schlaf.

Schlussfolgerung: Bei chronisch ateminsuffizienten Patienten kommt es im NREM-Schlaf zu Anpassungen des zentralen Atemantriebs auf CO2. Die CO2-Retention im Schlaf ist somit nicht nur durch Beeinflussung der Atemmechanik bzw. des Gasaustausches bedingt, sondern setzt zentrale Veränderungen des Atemantriebes voraus.