Klinische Elektrophysiologie im Schlaf

Abstract

, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012 418 Kapitel 40 · Klinische Elektrophysiologie im Schlaf 40 40.1 Polysomnographie Die Grundlage der modernen Schlaff orschung und Schlafmedi-zin wurde 1929 mit der Entdeckung des menschlichen Elek-troenzephalogramms (EEG) durch Hans Berger gelegt (Berger 1929). Loomis und Mitarbeiter konnten zeigen, dass Schlaf in Abhängigkeit von der jeweiligen Schlaft iefe durch unterschied-liche Muster der hirnelektrischen Aktivität gekennzeichnet ist und somit in verschiedene Schlafstadien eingeteilt werden kann (Loomis et al. 1937). Im Jahr 1953 beschrieben Aserinsky und Kleitman erstmals ein Schlafstadium, das nach den charakteris-tischen raschen Augenbewegungen als REM-Schlaf (REM: rapid eye movement) bezeichnet wurde (Aserinsky u. Kleitman 1953). Dem gegenübergestellt wird der Non-REM-Schlaf, der alle an-deren Schlafstadien umfasst. Non-REM-und REM-Schlaf sind zwei fundamental unterschiedliche Schlafzustände, die sich im Verlauf der Nacht regelhaft abwechseln. Beide unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich des Auft retens rascher Augenbewe-gungen und der Ausprägung des Elektroenzephalogramms, sondern auch in einer Vielzahl anderer physiologischer Para-meter wie beispielsweise der Regulation der Atmung, des Herz-Kreislauf-Systems, der hormonellen Sekretion oder der Mo-torik. Seit der Anwendung des Elektroenzephalogramms (EEG) in der Schlaff orschung ist es möglich , kontinuierlich die Gehirn-aktivität im Schlaf abzuleiten, ohne eine relevante Störung des Schlafenden zu verursachen. Für eine vollständige Erfassung des Schlafverlaufs ist neben der EEG-Ableitung die Registrierung des Elektrookulogramms (EOG) und des Oberfl ächenmyo-gramms (EMG) über der Region der Kinnmuskulatur (Mm. mentalis und submentalis) erforderlich, um REM-und Non-REM-Schlaf zu unterscheiden. Die klassische Elektrodenpositionierung zur EEG-Ablei-tung entspricht den Punkten C3 bzw. C4 des internationalen 10/20-Systems (Jasper 1958) mit einer Referenzelektrode, die am kontralateralen Mastoid platziert wird (Ableitungen C3–A2, C4–A1 und die bipolare Ableitung C3–C4). Im Manual zum Scoring von Schlaf und assoziierten Ereignissen der American Academy of Sleep Medicine (AASM 2007) werden als EEG-Stan-dardbiosignale für die diagnostische Polysomnographie die Re-gistrierung der Ableitungen F4–A1, C4–A1 und O2–A1 sowie als Ersatzelektroden bzw. zur besseren Erkennung von Seiten-diff erenzen zusätzlich die Ableitungen F3–A2, C3–A2 und O1– A2 empfohlen (. Abb. 40.1). Die Elektroden für das Elektrooku-logramm (EOG) werden 1 cm unterhalb des linken äußeren Augenwinkels bzw. 1 cm oberhalb des rechten äußeren Augen-winkels platzi ert. Für die Standardableitung des Elektromyo-gramms (EMG) am Kinn werden drei Elektroden positioniert: eine der beiden unterhalb des Unterkiefers platzierten Elektro-den wird in Referenz zur oberhalb der unteren Kante des Unter-kiefers positionierten Elektrode abgelei tet. Die andere unterhalb des Unterkiefers positionierte Elektrode ist eine Ersatzelek-trode. Für eine Reihe von Fragestellungen ist in Ergänzung zur klassischen Polysomnographie die Registrierung zusätzlicher Biosignale im Rahmen der erweiterten Polysomnographie notwendig. Von klinischer Relevanz sind hier v. a. die diff eren-zierte Messung atemphysiologischer Parameter, um Störungen im Bereich der Atmungsregulation im Schlaf zu erfassen. Das Prinzip der Registrierung des Atemluft stroms an Mund und Nase beruht auf thermosensiblen Eff ekten, Th orax-und Ab-domenexkursionen werden mittels Dehnungsstreifen erfasst. Parallel erfolgt die transkutane Messung der Sauerstoff sättigung, die Registrierung der Herzfrequenz sowie der Körperlage. Zur Erfassung der motorischen Aktivität erfolgt eine bipolare Ab-leitung des Oberfl ächen-EMG über dem rechten und linken M. tibialis anterior, gegebenenfalls auch über anderen Muskel-gruppen. Die nächtliche Messung blutchemischer Parameter zur Be-stimmung der Plasmaspiegel von Hormonen, Neuropeptiden oder Zytokinen kann, ohne den Schlaf des Probanden zu stören, über eine intravenöse Verweilkanüle erfolgen, die über eine In-fusionsleitung und einen Drei-Wege-Hahn mit einem Perfusor im benachbarten Registrierraum verbunden ist. Um eine Th rombosierung des Katheters zu verhindern, wird die Verweil-kanüle mit heparinisierter Kochsalzlösung perfundiert. Aus dem Drei-Wege-Hahn kann in kurzen Abständen Blut abge-nommen und anschließend zentrifugiert werden (Holsboer et al. 1988). Diese Messungen haben sich v. a. in der endokrino-logischen Schlaf-und Depressionsforschung als fruchtbar er-wiesen (Steiger 2003). 40.1.1 Visuelle Schlafanalyse