Anhand großer Bevölkerungsstudien wurde ein gehäuftes Auftreten von Bluthochdruck, Verengung der Herzkranzgefäße, Herzinfarkt, Schlaganfall und Gefäßverkalkung bei Schlafapnoe-Patienten nachgewiesen. Letztlich führt das zu einer erhöhten Sterblichkeitsrate. Allerdings wurden auch bekannte Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei diesen Patienten festgestellt, wie Zucker- und Fettstoffwechselerkrankungen, Übergewicht und Zigarettenrauchen. Im Schlaflabor zeigte sich, dass die charakteristischen, wiederholt auftretenden Atemstillstände (Apnoen) unmittelbare Auswirkungen auf das vegetative Nervensystem und den Blutdruck haben. Daher vermuten Schlafmediziner seit langem eine kausale Beziehung zwischen dem Schlafapnoe-Syndrom und Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems. Die verminderte Sterblichkeitsrate bei CPAP-Therapie unterstützt diese Vermutung.

Ungeklärt war bisher allerdings die Frage, wie die akuten Auswirkungen auf das Herz- Kreislaufsystem im Schlaf zu einer chronischen Herz- und Kreislauferkrankung führen können. Die Arteriosklerose („Gefäßverkalkung“) ist die „Endstrecke“ einer Gefäßerkrankung und zugleich die Vorstufe vieler Erkrankungen des Herz- und Kreislaufsystems. Sie beginnt zunächst als funktionelle Störung, bei der die Zellen der innersten Gefäßschicht (Endothelzellen) geschädigt werden. Diese funktionelle Störung der Endothelzellen (endotheliale Dysfunktion) wird als Frühstadium der Arteriosklerose betrachtet (s. Abb. 5). Es stellt sich nun die Frage, ob diese Zellen vielleicht auch die Brücke vom Schlafapnoe-Syndrom zu den Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems bilden. Wir untersuchen deshalb die Funktion der Gefäßendothelzellen bei Schlafapnoe-Patienten vor und unter CPAP-Therapie mit einer speziellen Handvenen-Meßtechnik (Handvenen-Compliance-Meßtechnik, s. Abb. 6).

In die Untersuchungen einbezogen wurden Schlafapnoe-Patienten im Alter zwischen 40 bis 60 Jahren, wobei Raucher, Diabetiker, Patienten mit erhöhten Blutfettwerten, Bluthochdruck, einer Erkrankung der Herzkranzgefäße, der gehirnversorgenden Gefäße oder anderen bekannten Risikofaktoren für eine Arteriosklerose ebenso ausgeschlossen wurden wie Patienten, die einen Herzinfarkt oder Schlaganfall erlitten hatten. Das Schlafapnoe-Syndrom wird im Schlaflabor (Abb. 7) diagnostiziert.

Gefäße im Test

Um die Gefäßweitenregulation zu überprüfen, d.h. die Fähigkeit der Gefäße, sich auszudehnen und wieder zu verengen, verwenden wir zwei Substanzen: das körpereigene Hormon Bradykinin und Nitroglycerin. Bradykinin wirkt über die Endothelzellen, während Nitroglycerin direkt auf die Gefäße einwirkt, sie spontan erweitert. Für die Gefäßerweiterung selbst ist in beiden Fällen der Botenstoff NO (Stickstoffmonoxid) verantwortlich. Bradykinin fördert die Freisetzung von NO aus den Endothelzellen, während im Nitroglyzerin selbst NO gebunden ist. Wenn sich mit Hilfe von Nitroglyzerin die Gefäße nicht mehr erweitern lassen, dann liegt ein ausgeprägtes, vom Schlafapnoe-Syndrom unabhängiges Gefäßverhalten vor. Bei der Handvenen-Messung wird zunächst die Vene gestaut (100 Prozent Gefäßweite), anschließend mit Adrenalin verengt und dann mit Bradykinin in steigender Dosierung wieder erweitert. Die Patienten mit einem Schlafapnoe-Syndrom zeigten nach Bradykiningabe eine deutlich herabgesetzte Gefäßreaktion (s. Abb. 8).

Als Vergleich diente eine gesunde Patientengruppe von entsprechender Geschlechtsverteilung, Alter, Körpergröße und Körpergewicht. Nach Bradykiningabe erweiterten sich die Venen bei Schlafapnoe-Patienten lediglich auf rund 60 Prozent, während die gleiche Stimulation bei den gesunden Kontrollpersonen eine Gefäßerweiterung von ca. 95 Prozent des Normalwertes (gestaute Vene) bewirkte. Dies spricht für eine funktionelle Störung der Endothelzellen. Da die Gefäßreaktion nach Gabe von Nitroglycerin uneingeschränkt funktionierte, wurde die Gefäßweite nicht etwa durch eine Verkalkung fixiert. Unsere Ergebnisse weisen auch auf eine Abhängigkeit zwischen der Funktionsstörung der Endothelzellen und dem Schweregrad sowie der Krankheitsdauer bei Schlafapnoe-Syndrom hin.

Therapie für elastische Gefäße

Daraufhin wurde bei allen Patienten eine CPAP-Therapie (ca. 8,5 mbar) eingeleitet, die bei einer Kontrolle nach sechs Monaten die Funktion der Endothelzellen deutlich verbessert hatte (s. Abb. 9). Nach rund 190 Nächten unter CPAP-Therapie erweitern sich die Gefäße nach Bradykinin-Gabe auf 103 Prozent - vor der Therapie wurden nur 60 Prozent erreicht. Die CPAP-Therapie wurde durchschnittlich fünf Stunden je Nacht angewandt. Die Funktion der Endothelzellen konnte damit wieder vollständig hergestellt werden.

Unsere Untersuchungen weisen erstmals die Endothelzellen der Gefäßwand als Bindeglied in der kausalen Kette von der Schlafapnoe- zu den Herz-Kreislauf- Erkrankungen aus. Zugleich wird deutlich, dass es noch sehr viel zu erforschen gibt: Es bleibt zu klären, wie es zu der Schädigung der Zellen kommt. Möglicherweise besteht ein Zusammenhang zwischen einem nächtlichen Atmungsstress der Betroffenen und dem Einwirken mechanischer Kräfte (Scherkräfte) auf die Endothelzellen: Mechanische Signale könnten dann in biochemische Signale umgewandelt werden und die Endothelzellen schädigen.

Eine andere Hypothese bezieht sich auf den Abfall und Anstieg des Sauerstoffgehaltes. Dabei können sich gefährliche Radikale bilden, die die Endothelzellen direkt angreifen. Eine Therapie der Schlafapnoe-Erkrankung ist entscheidend für die Prophylaxe von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die CPAP-Technik hat sich dafür als Mittel der Wahl erwiesen. Wenngleich sie die Ursachen der Erkrankung nicht beseitigt, kann eine frühzeitige und konsequente Therapie die kausale Kette hin zu drohenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen unterbrechen und letztlich die Sterblichkeitsrate senken. Eine Alternative zur CPAP-Therapie kann die Beseitigung anatomischer Ursachen der Erkrankung durch Operation oder Behandlung sein - und auch hier gilt, ein gesunder Lebensstil mit entsprechender Ernährung und sportlicher Betätigung kann Prophylaxe sein. Denn auch hier zeigt sich, dass im Übergewicht die Wurzel zahlreicher Erkrankungen liegt.

Wie unsere Untersuchungen jetzt belegen, besteht bei der Schlafapnoe-Erkrankung ein extrem erhöhtes Unfallrisiko, das eine individuelle und kollektive Gefahr darstellt - von den Kosten ganz zu schweigen. Das ist der Gesellschaft noch nicht bewusst. Da die Dunkelziffer bei dieser Erkrankung vermutlich hoch ist, muss sich die ärztliche Versorgung zukünftig viel mehr dem „Erkennen und Behandeln“ des Schlafapnoe-Syndroms widmen. Nicht zuletzt würde dies enorme Kosteneinsparungen mit sich bringen.

Unser Dank gilt der Abteilung für Angewandte Physiologie, Ruhr-Universität Bochum (Leiterin: Prof. Dr. med. Marianne E. Schläfke).

Literatur Duchna, H.-W., Guilleminault, C., Stoohs, R.A., Faul, J.L., Moreno, H., Hoffman, B.B., Blaschke, T.F.: Vascular reactivity in obstructive sleep apnea syndrome. Am J Respir Crit Care Med 2000; 161: 187-191 Rasche, K., Duchna, H.-W., Merget, R., Kotterba, S.: Arbeitsmedizinische und gutachterliche Bewertung des obstruktiven Schlafapnoe-Syndroms, Schlafbezogene Atmungsstörungen in Klinik und Praxis. Blackwell, Berlin, Wien, 1999:190-7 Orth, M., Leidag, M., Kotterba, S., Widdig, W., de Zeeuw, J., Walther, J.W., Duchna, H.-W., Schäfer, D., Schläfke, M.E., Schultze-Werninghaus, G., Rasche, K.: Abschätzung des Unfallrisikos bei obstruktivem Schlafapnoe-Syndrom (OSAS) durch Fahrsimulation, Pneumologie, im Druck