Längere Apnoen und Hypopnoen sind mit einer größeren Ultrakurzzeit-HRV bei obstruktiver Schlafapnoe verbunden
Diese Studie untersuchte, ob respiratorische ereignisbedingte Veränderungen der RR-Intervalle und Ultrakurzzeit-HRV durch die Art und Dauer des Ereignisses moduliert werden und ob diese Veränderungen geschlechtsspezifisch sind. Wir stellten die Hypothese auf, dass längere respiratorische Ereignisse eine größere ultrakurzzeit HRV verursachen als kürzere Ereignisse und das RR-Intervall nach den Ereignissen abnehmen., Wir stellten auch die Hypothese auf, dass diese Veränderungen bei Apnoen größer sind und bei Männern betont werden. Im Einklang mit unseren Hypothesen fanden wir heraus, dass längere respiratorische Ereignisse nach den Ereignissen eine größere Abnahme der RR-Intervallwerte verursachen und im Allgemeinen eine größere ultrakurzzeit HRV verursachen als kürzere Ereignisse.
Wie angenommen, waren längere respiratorische Ereignisse mit einem größeren medianen Unterschied zwischen RR – Intervallen innerhalb und nach dem Ereignis verbunden, unabhängig von Geschlecht oder Ereignistyp (Tabelle 4)., Diese größeren Unterschiede schienen eher durch größere Änderungen der RR-Intervalle nach dem Ereignis als durch RR-Intervalle innerhalb des Ereignisses verursacht zu sein, insbesondere bei Apnoen(Abb. 1 und 3), und dieses Phänomen wurde bei Männern stärker betont(Abb. 1 und 2). Guilleminault et al.Studien haben ähnliche zyklische Herzfrequenzschwankungen gezeigt, d. H. Bradykardie während und Tachykardie nach dem respiratorischen Ereignis. Längere Apnoen wurden mit schwereren Bradykardie24 und einem größeren Unterschied zwischen RR – Intervallen innerhalb und nach dem Ereignis in Verbindung gebracht als kürzere Apneas18. Darüber hinaus Chouchou et al.,wir beobachteten im Einklang mit unserer Studie, dass die Verkürzung des RR-Intervalls nach dem Ereignis bei längeren Atemwegsereignissen größer ist. Es ist keine Sauerstoffentsättigung erforderlich, um eine Apnoe zu erzielen, und Hypopnoe kann entweder mit ≥ 3% Entsättigung oder Erregung im Zusammenhang mit der Luftstromreduktion2 erzielt werden. Daher sind einige der analysierten respiratorischen Ereignisse nicht mit einer Entsättigung verbunden. Da jedoch 78% der Apnoen und 54% der Hypopnoen eine Entsättigung26 verursachen, scheint der Grad der Entsättigung die offensichtlichste Erklärung für die Unterschiede in den RR-Intervallen zu sein. Dies entspricht Kulkas et al.,19 berichtet, dass längere Atmungsereignisse mit tieferen Entsättigungen zusammenhängen, die zu einer stärkeren SNS-Aktivierung führen11. Während einige Studien18, 23, 24 berücksichtigten Apnoen und Hypopnoen nicht getrennt, Chouchou et al.Studien haben gezeigt, dass Art und Dauer der respiratorischen Ereignisse die Abnahme der RR-Intervalle nach den respiratorischen Ereignissen nicht signifikant beeinflussen. Dieses Ergebnis scheint widersprüchlich zu Daten unterstützen die Unterschiede zwischen Apnoen und hypopneas und eine Folge der geringen Stichprobengröße (n = 16)., Es ist klar, dass der Zusammenhang zwischen HRV und Entsättigung weitere Forschung rechtfertigt.
Die Ultrakurzzeit-HRV war im Allgemeinen bei längeren respiratorischen Ereignissen unabhängig vom respiratorischen Ereignistyp höher, was unsere Hypothesen stützt. Der relative Unterschied zwischen den HRV – Parameterwerten innerhalb und nach dem Ereignis nahm jedoch mit zunehmender Dauer des respiratorischen Ereignisses ab. Die langfristige intermittierende Hypoxämie erhöht die Chemosensitivität des Karotiskörpers, was zu einer erhöhten sympathischen Aktivität und Herzraten27 und damit zu einer Verringerung der langfristigen HRV führt., Darüber hinaus spiegeln kurze Atemwegsereignisse eine höhere Erregbarkeit wider, die eine Schlaffragmentierung verursacht, die mit einer erhöhten Mortalität bei beiden Geschlechtern verbunden ist28, 29. Darüber hinaus ist das Risiko von Arrhythmien bei OSA12 deutlich erhöht, insbesondere unmittelbar nach Atemwegsereignissen30. Diese Findungen12,15,27,28,29,30 implizieren, dass die Berücksichtigung von HRV zusammen mit den respiratorischen Ereignismerkmalen bei der Diagnose von OSA nützlich sein könnte, wenn die kardialen Folgen von OSA detaillierter beurteilt werden., Unsere Ergebnisse basieren jedoch auf respiratorischen Ereignissen, die nur nach ihrer Dauer zusammengefasst wurden, und haben die AHI-oder anderen OSA-Schweregradmarker bei Patienten nicht berücksichtigt. Da die Regulation der SNS-und PNS-Aktivität individuell ist, muss die kombinierte Wirkung der Dauer des respiratorischen Ereignisses und des OSA-Schweregrads auf die HRV weiter untersucht werden.
Wie angenommen, verursachten Apnoen bei Männern und Frauen größere Unterschiede zwischen den medianen RR – Intervallen innerhalb und nach dem Ereignis als Hypopnoen (Tabelle 4). In ähnlicher Weise war die Ultrakurzzeit-HRV auch bei Apnoen im Vergleich zu Hypopnoen größer (Tabellen 2 und 3)., Das RR-Intervall erreichte sein Minimum nach dem respiratorischen Ereignis später bei Apnoen (~7 s, Abb. 1 und 3) als in Hypopnoen (~ 4 s, Feigen. 2 und 4). Apnoen verursachen tiefere Sauerstoffentsättigungen als Hypopneas19 und schwere Entsättigungen sind ein signifikanter Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Krankheiten20, 21. Bei OSA steigt die Häufigkeit und Schwere der Atemwegsereignisse, insbesondere Apnoen, gegen Morgen31, und die Wahrscheinlichkeit kardiogener plötzlicher Todesfälle ist zwischen Mitternacht und 6 Uhr erhöht.32., Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass das Arrhythmierisiko kurz nach einem respiratorischen Ereignis deutlich erhöht ist30. Negativer intrathorakaler Druck, Hypoxämie-induzierte pulmonale Hypertonie und erhöhter sympathischer Tonus wurden vorgeschlagen, um die erhöhte Neigung zu Arrhythmien bei Patienten mit OSA33 zu erklären. In dieser Studie wurde die HRV anhand einer relativ geringen Anzahl von Schlägen gemessen: respiratorische ereignisinduzierte Arrhythmien können sich auch als erhöhte Ultrakurzzeitparameter für HRV manifestieren., Eine höhere Ultrakurzzeit-HRV könnte aufgrund einer erhöhten Beat-to-Beat-Variation innerhalb kürzester Zeit schädlicher sein,obwohl eine niedrige langfristige HRV häufiger mit einer schlechten Gesundheit verbunden ist7, 14. Zusammen mit anderen Findungen19,20,21,30,31,32,33, unsere Ergebnisse zeigen, dass Apnoen und Hypopnoen die Herzregulation unterschiedlich beeinflussen. Eine detaillierte EKG – und HRV-Analyse könnte zusätzlich zu AHI bei der OSA-Schweregradbewertung ein nützliches Instrument sein, insbesondere für Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, um das Risiko kardiovaskulärer Folgen zu bewerten.,
Es wurde gezeigt, dass die langfristige HRV bei Frauen im Vergleich zu Männern signifikant niedriger ist und sich trotz kürzerer RR-Intervalle durch eine relative Dominanz der PNS-Aktivität auszeichnet22. Bei Hypopneas waren die Werte aller Ultrakurzzeitparameter der HRV bei Männern signifikant höher als bei Frauen (Tabelle 3). Es gab jedoch Inkonsistenzen in den Werten der HRV-Parameter im Zusammenhang mit Apnoen (Tabelle 2). Bei Apnoen waren die SD – Werte innerhalb und nach dem Ereignis bei Männern größer., Die RMSSD-und pRR50-Werte von Frauen waren im Allgemeinen gleich oder größer als die von Männern, aber diese Unterschiede waren statistisch nicht signifikant. Darüber hinaus waren die Unterschiede zwischen RR – Intervallen innerhalb und nach dem Ereignis bei Männern im Allgemeinen größer als bei Frauen (Tabelle 4). Längere Atmungsereignisse verursachen tiefere Entsättigungen, und Apnoen führen zu tieferen Entsättigungen als Hypopneas19. Es bleibt unklar, ob die Ultrakurzzeit-HRV stärker von der Schwere des respiratorischen Ereignisses oder dem Geschlecht beeinflusst wurde, da bei Apnoen die Unterschiede zwischen den Geschlechtern nicht konsistent waren., Es wurde jedoch berichtet, dass Männer mehr und längere Atemwegsereignisse mit tieferen Sauerstoffentsättigungen haben als Frauen34,35. Männer könnten aufgrund intermittierender Entsättigungen stärkeren zyklischen Herzfrequenzschwankungen ausgesetzt sein, die größere Unterschiede im durchschnittlichen RR-Intervall im Vergleich zu Frauen verursachen, was unsere Ergebnisse teilweise erklären könnte. Basierend auf früherer Literatur und dieser Studie ist es offensichtlich, dass Männer und Frauen bei der Analyse der HRV von OSA-Patienten getrennt untersucht werden sollten.,
Die Hauptbeschränkung dieser Studie ist die Verwendung von nur Zeitdomänen-HRV-Parametern, da dies die genaue Beurteilung der vagalen und sympathischen Töne von ANS oder der spektralen Variationen von HRV verbietet. frequenzbereichsübergreifende HRV-Parameter erfordern jedoch ein längeres RR-Intervallsegment für die Analyse3 und sind daher nicht mit ultrakurzzeit HRV kompatibel. Die Verwendung von Ultrakurzzeit-HRV-Messungen und RR-Intervallsegmenten anstelle von Kurzzeitmessungen und-Segmenten ist ebenfalls eine Einschränkung der vorliegenden Studie., Derzeit gibt es keine normativen Ergebnisse für Ultrakurzzeit-HRV,da die Kurz-und Langzeitmessungen häufiger verwendet werden3, 4,aber die Verwendung von Ultrakurzzeit – HRV-Analysen hat promise3, 5 gezeigt. Darüber hinaus wurden für gesunde Probanden minimale Ultrakurzzeitperioden von 30 s bzw. 60 s für RMSSD bzw. pRR50 vorgeschlagen.5 In unseren Analysen, die OSA-Patienten umfassten, wurden noch kürzere RR-Intervallsegmente verwendet, da die minimale respiratorische Ereignisdauer, die für ereignisinterne Segmente verwendet wurde, 10 s betrug., Darüber hinaus wurde die Post-Event-Segmentdauer von 15 s gewählt, um zeitliche Veränderungen in RR-Intervallen zuverlässig darzustellen und respiratorische Ereignisse nicht übermäßig auszuschließen. Wichtig ist, dass Ultrakurzzeit-HRV die Beurteilung von HRV während und nach einzelnen Atemwegsereignissen ermöglicht. Dies wäre mit längeren kurzfristigen Zeiträumen nicht möglich.
Obwohl die automatisierte R-Peak-Erkennung unregelmäßige Herzrhythmusstörungen nicht erkennt, was als Einschränkung angesehen werden kann, ermöglicht sie eine effektive und reproduzierbare Analyse., Eine weitere Einschränkung unserer Studie besteht darin, eine beträchtliche Anzahl von Atemwegsereignissen (n = 61,638, 62% aller Ereignisse) auszuschließen, deren Auswirkungen wir nicht untersuchen konnten. Alle aufeinanderfolgenden Atemwegsereignisse mit weniger als 15 s zwischen ihnen wurden ausgeschlossen. Dieser Ausschluss ermöglichte jedoch die Auswertung der RR-Intervallwiederherstellung nach dem Ereignis auf die Ebene vor dem Ereignis, ohne dass das nächste Ereignis die Wiederherstellung störte. Darüber hinaus haben wir alle drei Arten von Atemwegsereignissen (obstruktiv, zentral und gemischt) einbezogen und nicht zwischen ihnen unterschieden., Dies kann aufgrund ihrer potenziell unterschiedlichen Auswirkungen auf SNS-und PNS-Aktivitäten als Einschränkung angesehen werden.
Darüber hinaus erkennen wir an, dass Patienten mit Multimorbidität in der Anamnese wie Bluthochdruck oder Diabetes als Einschränkung einbezogen werden, da mehrere Komorbiditäten zusätzlich zu OSA die Ultrakurzzeit-HRV beeinflussen können. Es ist auch eine Einschränkung, die Auswirkungen von Schlafstadien oder respiratorischen ereignisbedingten Erregungen nicht zu berücksichtigen., Es wurde berichtet, dass sich die RR-Intervalle in der Nähe der Erregung sowohl bei gesunden Probanden verkürzen37 als auch bei OSA-Patienten38, und unsere Ergebnisse zeigen ein ähnliches Muster(Abb. 1, 2, 3, 4). Darüber hinaus haben mehrere Studien eine erhöhte PNS-Aktivität und eine höhere kurzfristige HRV während des Schlafes mit nicht schnellen Augenbewegungen und eine niedrigere HRV mit erhöhter SNS-Aktivität im Schlaf mit schnellen Augenbewegungen gezeigt37, 39, wobei die Schlafstadien die HRV stärker modulieren als OSA40. Daher sind weitere Studien gerechtfertigt, die gleichzeitig die Wirkung von Erregung, Schlafstadien, Entsättigungen, HRV und Atemwegsereignissen untersuchen.,
Da die Veränderungen des RR-Intervalls und der ultrakurzzeitigen HRV unmittelbare physiologische Folgen widerspiegeln, bietet diese Studie wertvolle Einblicke in kardiovaskulären Stress im Zusammenhang mit Apnoen und Hypopnoen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine höhere Ultrakurzzeit-HRV und eine größere Variation zwischen RR-Intervallen innerhalb und nach dem Ereignis stärker mit einer längeren Dauer des respiratorischen Ereignisses, Apnoen und männlichem Geschlecht zusammenhängen. Die Art und Dauer eines Atemereignisses beeinflussen die Herzfrequenz und die HRV., Diese Studie zeigt, dass kardiale und respiratorische Ereignismerkmale bei der Diagnose von Schlafapnoe zusätzlich zum AHI wertvolle Informationen liefern können. Diese Ergebnisse und Einschränkungen unterstreichen auch die Notwendigkeit weiterer prospektiver Studien, die den Zusammenhang zwischen dem Schweregrad des respiratorischen Ereignisses, der Entsättigung und der HRV berücksichtigen.