| Medizin |
| Krankheit durch Schlaf ? |
| "Wenn wir schlafen, gehen im Gehirn die Lichter aus.” Dieser Meinung war noch um die Jahrhundertwende der Nobelpreisträger Sir Charles Scott Sherrington. Heute wissen wir, daß Schlaf ein äußerst wechselhafter, elektrophysiologisch definierbarer Zustand mit unterschiedlichem Aktivitätsniveau ist, der unter bestimmten Voraussetzungen auch krank machen kann. |
| K. Rasche M. Orth S. Kotterba J.-P. Malin H.-W. Duchna G. Schultze-Werninghaus |
| Das Phänomen „Schlaf“ hat stets die Phantasien der Menschen beflügelt. Interessant ist hierbei die unterschiedliche Sichtweise der Dichter und Philosophen. Das Spektrum reicht von einer positiven Betrachtungsweise wie „Der Schlaf ist doch die köstlichste Erfindung“ (Heine) oder „Das Beste, was wir haben, ist der Schlaf“ (Saroyen) bis hin zu einem eher düsteren, todesnahen Bild des Schlafes wie „Der Schlaf ist der kleine Bruder des Todes“ (Homer). In der Literatur überwiegt jedoch die positive Betrachtungsweise des Schlafes, die auch seine Bedeutung für die geistige und körperliche Gesundheit herausstreicht, was in nachfolgenden Zitaten seinen Ausdruck findet: „Der Schlaf ist für den ganzen Menschen, was das Aufziehen für die Uhr“ (Schopenhauer), „Der Schlaf heilt mir vieles“ (Goethe) oder „Gebt den Leuten mehr Schlaf - und sie werden wacher sein, wenn sie wach sind“ (Tucholsky). |
| Der Schlaf kann anhand der Gehirnschrift (EEG) unter Berücksichtigung von Augenbewegungen und Spannungszustand der Muskulatur in verschiedene Schlafstadien eingeteilt werden [1]. |
| Im Traumschlaf erholt sich der Geist und im Tiefschlaf der Körper. |
| Man unterscheidet den REM (rapid eye movement)-Schlaf, der auch Traumschlaf genannt wird, vom NREM (non rapid eye movement)-Schlaf, der insgesamt vier Schlafstadien unterschiedlicher Schlaftiefe aufweist. Die REM-Schlafphase ähnelt bis auf die völlig entspannten Skelettmuskeln dem Wachsein. Während der NREM-Tiefschlaf eher durch eine stabile autonome Regulation gekennzeichnet ist, zeichnet sich der REM-Schlaf durch ein aktiviertes vegetatives Nervensystem aus. Dem NREM-Schlaf wird eine körperliche, dem REM-Schlaf eine geistige Erholungsfunktion zugeschrieben. Während des Schlafs werden die verschiedenen Schlafstadien mehrfach durchlaufen (Abb. 1). |
| Gestörter Schlaf führt zu physischen, psycho-mentalen wie auch sozialen Defiziten. Gestörter Schlaf kann seine Ursache in Störungen von Schlafstruktur sowie zeitlicher Schlafverteilung haben[2]. Das Vorhandensein physiologischer Verhältnisse in bezug auf diese Schlafeigenschaften ist als nahezu unabdingbare Voraussetzung für Gesundheit als dem Zustand körperlichen, geistigen, seelischen und sozialen Wohlbefindens anzusehen. Dennoch ist das Schlafverhalten, insbesondere aber die Schlafdauer, in der Bevölkerung sehr unterschiedlich ausgeprägt. Erwachsene in westlichen Industrienationen schlafen im Mittel werktags 7.5 Stunden [3]. Die höchste Lebenserwartung haben Menschen mit einer Schlafdauer von 7 bis 8 Stunden [4]. Die Sterblichkeit steigt sowohl bei zu kurzer als auch zu langer Schlafdauer an. |
| Ein negativer Einfluß einer verkürzten Schlafdauer auf die Gesundheit und Sterblichkeit der Menschen erscheint plausibel durch eine nicht ausreichend lange Erholung körperlicher und geistiger Funktionen im Schlaf. Die erhöhte Sterblichkeit von „Langschläfern“ gibt jedoch eher Anlaß zu Spekulationen. Zwei wesentliche Erklärungsmöglichkeiten stehen hierbei aus schlafmedizinischer Sicht im Vordergrund. Nachfolgend wird darzustellen sein, daß Veränderungen wichtiger Körperfunktionen im Schlaf im Vergleich zum Wachzustand durchaus ein krankhaftes Niveau erreichen können. Hierauf basiert die Annahme, daß die durch zu lange Schlafzeit hervorgerufenen Veränderungen krankhafte Bedeutung erlangen können und die Akutsterblichkeit im Schlaf selbst oder die allgemeine Sterblichkeit infolge hieraus entstandener (auch im Wachzustand nachweisbarer Störungen) erhöhen können. Denkbar wäre aber auch, daß Menschen, die eine übermäßig lange Schlafdauer aufweisen, schon unter einer Schlafstörung - einer krankhaft erhöhten Schlafneigung (Hypersomnie) - leiden. Diese Patienten würden dann schon die damit verbundenen - Krank-heit und Sterblichkeit beeinflussenden - schlafmedizinischen Grunderkrankungen aufweisen, die Gegenstand unserer Untersuchungen sind. |
| In jedem Fall kann durch Schlaf Gesundheit erhalten, aber auch Krankheit bewirkt werden. Um ein besseres Verständnis für die medizinisch interes-sante Grenze zwischen Gesundheit und Krankheit im Schlaf zu erreichen, soll hier am Beispiel der lebenswichtigen Funktion der Atmung gezeigt werden, wie diese sich schlafbedingt charakteristisch gegenüber dem Wachzustand verändert. |
| Im Schlaf kommt es zu einer Reduktion des Atemantriebes. Ursächlich hierfür ist vor allem die Abnahme der Chemo-sensibilität, d.h. der Atemantwort auf Veränderungen der Blutgase während des Schlafes [5,6]. Hinzu kommt eine schlafabhängige Verminderung von Hirnrinden-Einflüssen auf die Atmung. Durch Abnahme des Atemzugvolumens wird das Atemminutenvolumen insgesamt im Schlaf reduziert. Hieraus resultiert eine im physiologischen Bereich liegende Zunahme des arteriellen Kohlendioxid-Partialdruckes sowie eine Abnahme des arteriellen Sauerstoff-Partialdruckes (Tab. 1). |
| Im NREM-Schlaf mit seinen Schlafstadien 1 bis 4 ist die Kontrolle der Atmung entscheidend von der Chemo-sensibilität abhängig. In den Schlafsta-dien 1 und 2 zeigt die Atmung periodischen, „wellenartigen“ Charakter, d.h. die Atemaktivität kann unregelmäßig sein [7]. Es können Atemstillstände aufgrund eines fehlenden zentralen Atemantriebs auftreten. In den Schlafstadien 3 und 4, der Tiefschlafperiode, liegt dann eine regelmäßige Atmung vor. |
| Weniger Atemzüge - weniger Sauerstoff im Schlaf |
| In den interponierten REM-Schlafphasen dagegen ist der Atemantrieb stark schwankend; die Atmung ist unregelmäßig. Wie in den NREM-Schlafstadien 1 und 2 können kurze Atemstillstände auftreten. Die Chemosensibilität der Atmungsregulation nimmt gegenüber dem NREM-Schlaf noch weiter ab [8,9]. Das bedeutet, daß schon beim Gesunden die Schutzmechanismen für die Atmung im Schlaf gegenüber dem Wachzustand deutlich abgeschwächt sind. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch [10], daß es bei kardio-respiratorisch Gesunden niemals zu gesundheitlich relevanten Sauerstoffentsättigungen im Schlaf kommt; die arterielle Sauerstoffsättigung fällt nicht unter einen kritischen Wert von 90 Sättigungsprozent ab (Tab. 2). Im Schlaf nimmt jedoch der Widerstand der oberen Atemwege, insbesondere des Schlundbereiches, überproportional zu [11]. Die Aktivität der Atemmuskulatur der oberen Atemwege wird reduziert, während die Muskelaktivität des Zwerchfells durch den Schlaf nahezu unbeeinflußt bleibt. Hierdurch kann es zu muskulären Imbalancen im Zusammenspiel der an der Atmung beteiligten Muskelgruppen kommen, die den Weg bahnen für einen Verschluß der oberen Atemwege im Schlaf [12]. Hinzutretende Faktoren wie z.B. Alkoholkonsum oder Übergewichtigkeit können dazu führen, daß die im Wachzustand noch kompensierte Atmung im Schlaf dann „dekompensiert“. |
| Die geschilderten schlafbezogenen physiologischen Veränderungen der Atmung zeigen nur exemplarisch, wie der Schlaf einen erheblichen Einfluß auf verschiedenste Körperfunktionen haben kann, so z.B. auch auf das Kreislauf- und Hormonsystem oder das vegetative Nervensystem. Hierbei haben die Veränderungen z.T. sogar ein gegenüber dem Wachzustand krankhaftes Ausmaß oder können zumindest bei einer vorbeste-henden Erkrankung Grundlage für eine Verschlechterung der schon am Tage beeinträchtigten Funktionen sein. Aus dieser Erkenntnis heraus ist gerade in den letzten Jahren deutlich geworden, daß medizinische Diagnostik und Therapie völlig unzureichend ist, wenn sie nur zeitlich punktuelle Befunde, z.B. morgens um 9 Uhr, erhebt und behandelt und davon ausgeht, daß von diesem Zeitpunkt auf den Rest des Tages zu schließen ist. |
| Forschungsergebnisse der Chrono-biologie, der wissenschaftlichen Untersuchung der „inneren Uhr“ des Organismus, gewinnen daher immer mehr an Bedeutung für medizinische Entscheidungsprozesse [13]. In der Diagnostik findet das seinen Ausdruck in der zunehmenden Zahl an Untersuchungsmethoden, die auf Zeitreihenanalysen basieren, z.B. das Langzeit-Elektrokardiogramm, die Langzeit-Blutdruckmessung, die Langzeit-pH- und -Druckmessung der Speiseröhre sowie das Langzeit-EEG. Diese Untersuchungen wurden etabliert aus eben der Erkenntnis heraus, daß punktuelle Messungen der jeweiligen Parameter nicht in der Lage sind, das Ausmaß der vorliegenden Störung sinnvoll zu quantifizieren. |
| ‘Innere Uhr’ des Körpers erfordert Langzeitdiagnostik |
| Insbesondere sind es aber auch die diagnostischen Instrumente der modernen Schlafmedizin, die sich schon seit Jahren solcher Zeitreihenanalysen bedienen. Den diagnostischen „Goldstandard“ stellt hierbei die kardiorespiratorische Polysomnographie, die Ableitung von Schlaf, Atmungs- und Kreislaufparametern über die Zeit dar (Abb. 3 und 4). Die dargestellten vielfältigen Facetten des Schlafs machen eine derartig aufwendige schlafmedizinische Diagnostik in vielen Fällen unbedingt erforderlich, will man nicht dem Fehler einer Simplifizierung schlafmedizinischer Fragestellungen unterliegen. Es sind aber auch therapeutische Probleme, die ohne chronobiologischen Ansatz nicht adäquat gelöst werden können. Hierbei muß insbesondere an eine den zirkadianen (24-Stunden-Rhythmik) Veränderungen angepaßte medikamentöse Therapie gedacht werden, wie z.B. eine chronobiologisch adaptierte Medikation der obstruktiven Atemwegserkrankungen [14]. |
| Eine chronobiologische Betrach-tungsweise von Krankheiten mußte zwangsläufig auch zu einer intensiveren Beschäftigung mit dem Schlaf als Teilbereich (ultradianer Einheit) innerhalb der zirkadianen Rhythmik führen. Hier-aus entwickelte sich die Schlafmedizin, die heute ein international fest etabliertes, multidisziplinäres Fachgebiet ist. Die Schlafmedizin beschäftigt sich mit der Diagnostik und Therapie von Schlafstörungen, für die die nachfolgend näher erläuterte Klassifikation derzeitig maßgeblich ist. |
| Die internationale Klassifikation von Schlafstörungen (International Classification of Sleep Disorders, ICSD, 1990)[15] sieht eine allgemein anerkannte Einteilung schlafmedizinisch relevanter Erkrankungen in vier Gruppen vor ( Tab.3): |
| 1. Dyssomnien: Schlafstörungen, die Ein- oder Durchschlafstörungen oder übermäßige Schläfrigkeit verursachen. |
| 2. Parasomnien: Störungen, die beim Erwachen, partiellen Erwachen oder bei Schlafstadienwechseln auftreten, aber nicht den Schlafprozeß unterbrechen. |
| 3. Schlafstörungen bei organischen/psychiatrischen Erkrankungen: keine primären Schlafstörungen, sondern körperliche oder psychiatrische Erkrankungen, die entweder gestörten Schlaf oder übermäßige Schläfrigkeit als Hauptmerkmal aufweisen. |
| 4. Vorgeschlagene Schlafstörungen: Schlafstörungen, die noch nicht durch genügend Informationen und Daten belegt sind, um ihre zweifelsfreie Existenz nachzuweisen. |
| Die Dyssomnien (Gruppe 1) sind die häufigsten Schlafstörungen. Zu ihnen zählen u.a. die Narkolepsie und das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom, beides Dyssomnien mit dem Kardinalsymptom der krankhaft erhöhten Schlafneigung. Das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom ist derzeitig die Schlafstörung mit dem größten öffentlichen wie auch medizinischen Interesse, da es eine krankhaft gesteigerte Tagesmüdigkeit und Herz-Kreislauf-Folgeerkrankungen von erheblicher prognostischer Relevanz nachsichzieht, jedoch sehr effektiv mittels CPAP (continuous positive airway pressure)-Therapie behandelt werden kann [16,17,18]. Die Lebenserwartung von unbehandelten Patienten mit einem obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom (Apnoe=Atemstillstand) ist eingeschränkt [19,20,21]. Mindestens zwei Prozent der Frauen und vier Prozent der Männer leiden unter einem obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom [22]. Häufig geben die Patienten eine vermehrte Neigung zu „Beinahe-Unfällen“ an. Die Abklärung erfolgt nach einem stufendiagnostischen Konzept mittels ambulanter Screeningverfahren (Abb. 2) und ggf. stationärer Schlaflabordiagnostik. Um sich auch tagsüber einen Eindruck darüber zu verschaffen, wie ausgeprägt die Einschlafneigung des Patienten ist, werden in schlafmedizinischen Zentren verschiedene Vigilanztests (Wachheitstests) durchgeführt. Ebenso wird die Einschlafzeit am Tage ermittelt, um zu objektivieren, daß eine erhöhte Schlafneigung besteht. Die enge Zusammenarbeit zwischen Pneumologen und Neurologen ist daher schlafmedizinisch von großer Bedeutung. Für uns war in diesem Zusammenhang wissenschaftlich von Interesse, welche Korrelation zwischen neurophysio- und psychologischen Befunden besteht. Eine Studie an 40 Patienten mit obstruktivem Schlafapnoe-Syndrom vor und unter CPAP-Therapie zeigt, daß das subjektive Müdigkeitsempfinden sowie objektive Defizite in der neuropsychologischen Testbatterie den tatsächlichen Wachzustand des Patienten oft nicht sehr gut widerspiegeln, dagegen besser mit dem Ausmaß der nächtlichen Sauerstoffunterversorgung korrelieren. Die neurophysiologischen Testergebnisse stellen hierbei ein zusätzliches objektives Diagnostikum im Rahmen der neuropsychologischen Testverfahren dar [23]. |
| Zu den Parasomnien (Gruppe 2) zählen u.a. Schlafwandeln, Zähneknirschen und das sog. primäre, gesundheitlich (wahrscheinlich) nicht relevante Schnarchen, aber auch so gravierende Para-somnien wie der plötzliche Kindstod, in dessen Prävention in den letzten Jahren große Fortschritte zu verzeichnen waren [2,24]. |
| Als dritte Kategorie werden in der ICSD [25] Schlafstörungen bei organischen und psychiatrischen Erkrankungen genannt. Man muß hierbei unterscheiden zwischen Erkrankungen, die eine Schlafstörung erzeugen können, z.B. eine Schizophrenie, ohne daß durch den Schlaf primär die Symptome der jeweiligen Erkrankung wesentlich verschlechtert würden, und solchen, bei denen der Schlaf eine zusätzliche Verschlechterung der Erkrankung bewirkt. |
| Unsere Untersuchungen an Patienten mit chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen zeigten, daß mehr als ein Drittel der Patienten in stabiler Krankheitsphase schon krankhafte Sauerstoffentsättigungen bei Nacht und ca. ein Viertel der am Tage vonseiten der Sauerstoffversorgung (Oxygenierung) unauffälligen Patienten Rechtsherzbelastungszeichen aufweisen [26]. Nächtliche Sauerstoffabfälle waren weder durch die Krankengeschichte noch durch die sonstige Tagdiagnostik sicher genug vorhersagbar, so daß frühzeitig eine entsprechende Schlafdiagnostik und ggf. eine Sauerstofftherapie durchgeführt werden sollten. Gezeigt werden konnte weiterhin, daß das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom bei chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen häufiger auftritt als in der Allgemeinbevölkerung, so daß zu vermuten ist, daß die Lungenerkrankung das klinische Auftreten der Schlafapnoe fördert. |
| Zu den Schlafstörungen bei internistischen Erkrankungen zählen auch sekundäre schlafbezogene Atmungsstörungen infolge kardialer Grunderkrankungen, wie z.B. die Cheyne-Stokes-Atmung bei Linksherzschwäche (Abb. 4). Bei diesen Schlafstörungen wird besonders deutlich, welch enormen Einfluß der Schlaf auf Organsysteme und Psyche haben kann und daß viele nur am Tage betrachtete Erkrankungen durch den Schlaf erheblich moduliert werden können. |
| Bei den sog. vorgeschlagenen Schlafstörungen handelt es sich um eine sehr heterogene Gruppe von schlafmedizinisch relevanten Krankheiten. Hierzu gehören u.a. das extreme Kurz- oder Langschlafen, nächtliches Schwitzen oder Erstickungsanfälle im Schlaf. Wegen des wachsenden schlafmedizinischen Wissens ändert sich die Liste der vorgeschlagenen Schlafstörungen stetig. |
| Entsteht somit Krankheit durch Schlaf? Diese Frage muß nach den vorangehenden Ausführungen wie folgt beantwortet werden: Schlaf stellt einen vonseiten der Körperfunktionen hochinteressanten Zustand mit elektrophysiologisch nachweisbaren rhythmischen Veränderungen dar. Fünf verschiedene Schlafstadien haben unterschiedlichen Einfluß auf die Funktionen der Körperregulation. Dieses kann dazu führen, daß nicht nur bestimmte Grunderkrankungen Schlafqualität und -quantität beeinflussen, sondern der Schlaf selbst krankhafte Bedeutung erlangen kann. Die Forschungsergebnisse der Schlafmedizin haben aufgezeigt, daß Schlaf somit auch Krankheit hervorrufen oder zumindest verschlechtern kann. Um so bedeutender erscheint es daher, schlafmedizinische Aspekte in allen hierfür in Frage kommenden Fachgebieten der Medizin zu berücksichtigen und damit die Fehler einer häufig sehr einseitigen „Wachmedizin“ zu verhindern. |
| Anmerkung: |
| Die in Klammern [ ] aufgeführten Ziffern geben Hinweise auf Literaturangaben.
Leider ist das gewünschte Literaturverzeichnis in der Pressestelle nicht mehr verfügbar, bitte wenden Sie sich direkt an den Autor des Beitrags:
Prof. Dr. Gerhard Schultze-Werninghaus
Klinikum der Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234/302-6444
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