Behandlung von Schlafapnoe

Schlaf und Atmung. Physiopathologie des Kollaps

Theorien des Kraefte- und Druckgleichgewichts beim Zusammenbruch der OA

Die Permeabilitaet der OA haengt ab von einem multifaktoriellen komlexen System, welches zum Einen mechanische Faktoren in der Muskelaktion und zum Anderen das Druckgleichgewicht kombiniert, welches interagiert, um das Pharynxkaliber in den unterschiedlichen luminalen, nasopharyngealen, oropharyngealen und hypofaryngealen Sektionen beizubehalten. Die mechanische Aktion der OA haengt ab von der Arbeit von 2 Muskelgruppen, die in komplexer Beziehung zusammenarbeiten, um die Eroeffnung waehrend der Atmung zu gewaehrleitsen. Die Muskeln, die Druck generieren, haupsaechlich das Diaphragma, und die Muskeln der oberen Atemwege sind: Mm. Suprahyoidei, infrahyoidei, elevadores, constritores des Pharynx, velo paladini und die Zungenmuskulatur. In der respiratorischen Mechanik, bekommen die involvierten Muskeln eine vorrangige Relevanz, wie der M.genioglossus, der M. tensor veli palatini, das Daphragma und die Interkostalmuskulatur. Der Ventilationsprozess benoetigt fuer seinen normalen Reproduktionsvorgang eine gleichgewichtige Kombination der Kraefte zwischen dem negativen Druck, der die Kontraktion des Diaphragmas in der intrathorakalen Zone aufkommen laesst und die dazu tendiert den Pharynx kollabieren zu lassen und der Muskelkontraktion des Pharynx mit dilatatorischer Aktion. Es ist ein zerbrechliches Gleichgewicht zwischen den respiratorischen Muskeln und den Pharynxmuskeln, so dass es leicht wegen jeglicher Anomalie zerstoert werden kann. Die Permeabilitaet der OA beizubehalten, haengt ab von der gegengesetzten Aktion zwischen dem extraluminalen Druck, ausgeloest durch das Diaphragma und den Interkostalmuskeln, und der Bewegung der dilatatorischen Muskulatur, die reguliert wird durch das neuronale System.

Waehrend der Inspiration, provoziert der negative Druck der OA in den Waenden des Pharynx eine Tendenz sich zu kontrahieren. Der weiche Teil dieses Bereichs laesst es verletzlich fuer einen Zusammenbruch werden. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, ist die Aktion der dilatatorischen Muskeln, genioglossus, geniohyoideus, sternohyoideus und tensor veli palatini noetig. Unter Normalbedingungen geht die Kontraktion dieser Muskeln simultan zu den inspiratorischen von statten, um der Saugkraft, die diese provozieren entgegenzuwirken. Der wichtigste inspiratorische Muskel ist das Diaphragma. Er ist ein grosser Muskel, der wegen seiner Kontraktion den abdominalen Teil nach unten verschiebt und so den vertikalen Durchmesser des Thoraxraumes erhoeht, um so die Lungen anzuziehen und sie so zu zwingen sich auszubreiten, damit Luft einstroemen kann. Wenn die Entspannung ausgeloest wird, nimmt es seine Ursprungposition ein, und die Expiration wird ausgeloest. Die externen Interkostalmuskeln, in jedem der Interkostalzwischenraeume zur Kontraktion gelegen, produzieren einen Antieg des ganzen Thoraxraumes.

Der menschliche Organismus wird waehrend des Schlafs modifiziert, um sich der Ruhephase anzupassen und zeigt substanzielle Modifikationen in Bezug auf die seine Funktion im Wachzustand auf. Diese Modifikationen sind fuer sich selbst nicht pathologisch, sie sind vielmehr intelligente Mechanismen, die den Koerper darauf vorbereiten, sich den physiologischen Umstaenden des Schlafs zu konftontieren. Viele dieser Umstaende, koennen in Abstimmung mit anderen Leidenszustaenden, die die Unterbrechung des normalen Schlafvorgangs induzieren, provoziert sein. Die Atembewegungen werden automatisch reguliert, je nach Beduerfniss unseres Organismus, um die CO2-und O2-Konzentrationen im Blut nicht zu stoeren und konstant zu halten. Das respiratorische System wird kontrolliert und reguliert vom Truncus zerebralis, der die inspiratorischen und expiratorischen Muskeln kontrolliert. Das Respirationszentrum hat zwei neuronale Gruppen, die einen stimulieren die inspiratorische Muskelgruppe und die andere inhibieren die expiratorische, und andere realisiern die gegenteilige Funktion. Diese Zentren erlauben die automatische Funktion des respiratorischen Apparates ueber Rezeptoren. Die Arbeit dieser zerebralen Zentren wird kombiniert mit der freiwilligen Kontrolle, die das Individuum in seiner eigenen Atmung ausloest. Waehrend des Schlafs passiert die Atmung voellig unfreiwillig und in Abwesenheit von Pathologien, repraesentieren die physiologischen Ungereimtheiten der OA kein Problem fuer sein korrektes Funktionieren. Die Dilatation der oropharyngealen Muskeln waehrend der Inspiration garantieren die Eroeffnung der OA und es ist ausreichend, um den negativen Druck auszugleichen, der durch das Diaphragma und der Interkostalmuskulatur ausgeloest wurde. Aber diese Druck- und Kraefteimpulse im Atemakt, der noetig ist, um die Permeabilitaet der OA beizubehalten, kann im Schlaf nicht kompensiert werden. Diese Desynchronisation ist der Grund der anomalischen Funktion der respiratorischen Strukturen, die eben den Pharynxdurchmesser reduzieren.

Der Verschluss der OA kann durch diverse Anomalien provoziert sein, grundsaetzlich mechanisch oder anatomisch und auf funktionale Weise (Kontrolle der Respiration). Den Zusammenbruch der OA beeinflussen zwei Umstaende, auf der einen Seite, die Person bleibt einzig und allein der unfreiwilligen respiratorischen Kontrolle unterworfen, dem man hinzufuegen muss, dass der Anfang des Schlafs markiert ist durch einen Abstieg des Muskeltonus, einer pyhsiologischen Reduktion der muskulaeren Aktivitaet, die auch auf die Phrynxmuskeln weitergeleitet wird. Dies provoziert unausweichlich die Verringerung des Muskeltonus und den Pharynxdurchmesser. In der dritten und vierten Schlafphase des NREM und des REM sind die Muskeln entspannt und die Muskelatonie beeinflusst auch die OA. Die betreffenden Personen beenden in diesen Phasen den Tiefschlaf, da in diesem Moment der Pharynx am meisten geneigt ist zu kollabieren. In diesem Stadium, aufgrund der Sensibilitaet des Pharynx, wird der Pharynxverschluss in Personen mit Schlafapnoe provoziert, mit der Konsequenz von Auftauchen von Apnoe und Hypopnoe. Der Verschluss oder Kollaps kann in jedem Punkt des Pharynx produziert werden. Dieser Prozess ist am meisten ausgepraegt in der REM-Phase, die charakterisiert ist duch eine absolute Entspannung des Muskeltonus. Dieser Abstieg des Muskeltonus schaedigt nicht in gleicher Weise alle implizierten Muskeln in der ventilatorischen Funktion. In den Phasen des NREM-Schlafs ist die Aktivitaet der interkostalen Muskulatur der Grund von 60% des fliessenden Volumens. In der REM-Phase ist der verantwortliche Muskel, der das fliessende Volumen beibehaelt das Diaphragma, welches ungestoert von der generellen Muskelatonie bleibt.
 

Widerstandsmodell von Starling

Es ist schwierig die mechanische und neuromuskulaere Beladung, die dieVerringerung des Durchmessers der OA waehrend des Schlafs favorisieren, zu quantifizieren. Eine der gebraeuchlisten Gesichtspunkte wurde erarbeitet von Starling, der die Funktionalitaet der OA als Stromregulator nachahmte und es als kollabierfaehige Roehre ansah. Der Pharynx sollte ein entspanntes Kondukt fuer die Phonation und den Schluckakt sein. Diese pharyngeale Entspannung kann nachteilig fuer die Atemfunktionen sein. Um die Dynamik der Stroeme, die waehrend der Atmung geschehen, zu erklaeren, wird auf ein kollabierfaehiges Roehrenmodell zurueckgegriffen, das bekannt ist als „Starling Resistor“. Es handelt sich um zwei starre Einzelroehren, dessen eine einfache kollabierfaehige Roehre sich im Inneren eines Wuerfels befindet, zu dem man Wasser hinzufuegen kann, um den Aussendruck zu erhoehen, so dass ein mehr oder weniger grosser Zusammenbruch provoziert wird. Mittels dieses Modells kann man drei moegliche Stadien der Roehre und Strombedingungen simulieren, mit der Funktion der Groesse der verschiedenen Druecke, die ueber besagte Roehre agieren. Jede dieser beschraenkten Situationen wird bestimmt von dem resultierenden Gleichgewicht der Druckwerte von aussen und von innen der Roehre.

So koennen wir folgende Situationen unterscheiden:

• Starre Roehre und freier Strom: Wenn der Druck in der Roehre groesser ist als der Aussendruck und der obere Fliessdruck groesser ist als der kritische Druck.
• Roehre teilwiese kollabierend und Vibration: Wenn der Innendruck in der Roehre aehnlich dem Aussendruck ist und der obere Fliessdruck groesser ist als der kritische Druck.
• Sehr kollabierfaehige Roehre und blockierter Strom: Wenn der Innendruck der Roehre viel geringer ist als der Aussendruck und der obere Fliessdruck geringer ist als der kritische Druck.
Im Widerstandsmodell von Starling; der Zusammenbruch wird produziert, wenn der Negativdruck geringer ist, als im Ausgangssegment oder der kritische Druck (Pkrit) in Beziehung steht mit der Veranlagung des Kollaps und mit der Entwicklung des einfachen Schnarchens in der Phase des Teilzusammenbruchs und bei Vibration bis zu Patienten, die Apnoe entwickeln, so dass ein Roehrenmodell reproduziert wird, dass kollabierfaehig ist und eine Verstopfung des Luftstroms simuliert.