CRPS I: Erhöhte Sympathikusaktivität in der Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität

Zusammenfassung

Einführung: Das komplexe regionale Schmerzsyndrom (CRPS I) ist eine schmerzhafte neuropathische Erkrankung mit einem vorausgegangenem, der Schmerzintensität nicht proportionalem Trauma, welches zu Spontanschmerzen, Überempfindlichkeit, gestörter motorischer Funktion, Rötung und Schwellung, Veränderungen des Schwitzens und der Gefäßfunktion fokusfern führt. Ob dieses Syndrom Resultat eines vermehrten Sympathikotonus ist, ist bisher nicht vollständig geklärt. Das Ziel unserer Studie war es daher, die Aktivität des sympathischen Nervensystems bei Patienten mit CRPS I mittels Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität zu bestimmen.

Patienten und Methoden: 6 Patienten (mittleres Alter 50 Jahre; 4 Frauen, 2 Männer) und 6 gesunde Probanden gleichen Alters wurden in die Pilotstudie eingeschlossen. Im schmerzfreien Intervall nach einer Ruhephase von 5 min wurden 512 aufeinander folgende Herzschläge mittels Standard-EKG-Ableitung II in der liegenden und sitzenden Position gemessen. Unter Verwendung eines autoregressiven Modells wurden anhand der R-R-Abstände die Spektralanalyse durchgeführt, wobei folgende Grenzfrequenzen definiert wurden: <0,040 Hz (sehr niedriger Frequenzbereich, VLF), 0,040–0,150 Hz (niedriger Frequenzbereich, LF) und 0,150–0,4 Hz (hoher Frequenzbereich, HF). Das Verhältnis zwischen niedrigem und hohem Frequenzbereich im Powerspektrum widerspiegelt die sympathiko-vagale Balance.

Resultate: Es fand sich eine signifikante Verstärkung der sympathischen Aktivität bei den Patienten mit CRPS I in der liegenden Position, wobei die sympathiko-vagale Balance erhöht war (LF/HF=4,01 vs. LF/HF=1,27; p=0,041). Physischer Stress in Form des Aufsitzens verstärkte diesen Unterschied noch weiter (6,72 vs. 1,93).

Schlussfolgerung: Unsere Resultate stützen die Hypothese, dass die Pathogenese des CRPS I mit einer erhöhten Aktivität des Sympathikus einhergeht. Wir können aufgrund der Veränderungen der autonomen Herzfrequenzmodulation außerdem annehmen, dass diese Veränderungen auf zentraler Ebene verursacht werden.

Abstract

Purpose: The complex regional pain syndrome type I (CRPS I) is a painful neuropathic disorder with an antecedent disproportionate trauma leading to spontaneous pain, hyperalgesia, impaired motor function, swelling, changes in sweating and vascular abnormalities without nerve injury. Whether this syndrome is the result of central or peripheral autonomic dysfunction is still a matter of debate. The purpose of this study was to determine the activity of the sympathetic nervous system in patients with CRPS I by power spectral analysis of heart rate variability.

Patients and Methods: This is a pilot study on 6 patients (mean age 50 years; 4 female, 2 male) diagnosed as suffering from CRPS I and 6 age-matched healthy controls. In the pain-free interval and after taking rest for 5 min, 512 subsequent heart beats were obtained with an ECG standard lead II in the supine and then sitting position. Using an autoregressive model, power spectral densities were calculated for the following frequency bands: <0.040 Hz (very low frequency; VLF), 0.040–0.150 Hz (low frequency; LF) and 0.150–0.4 Hz (high frequency; HF). The sympatho-vagal balance is expressed by the ratio of the low-frequency component (LF) to the high-frequency component (HF) of the power spectrum.

Results: Significant differences in the mean LF/HF ratios were found in the patients with CRPS I compared to the healthy controls in the supine position (LF/HF=4.01 vs. LF/HF=1.27; p=0.041). The application of stress by changing to the sitting position even increased that difference (6.72 vs. 1.93).

Conclusions: Our results support the hypothesis that the pathogenesis of the early stage CRPS I might be related to an increased sympathetic activity. By assessing the autonomic influence on the heart rate variability in CRPS I patients we could also conclude that this disturbance occurs rather at a central level.

Schlüsselwörter

komplexes regionales Schmerzsyndrom - Schmerz - Physiologie

Key words

complex regional pain syndrome - pain - physiology

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