Pneumologie 2010; 64 - A25
DOI: 10.1055/s-0030-1267766

Altersabhängigkeit der Herzfrequenzschwankungen in den verschiedenen Schlafstadien bei gesunden Probanden

T Penzel 1, AY Schumann 2, RP Bartsch 3, PC Ivanov 3, 4, JW Kantelhardt 2
  • 1Schlafmedizin, Charité – Universitätsmedizin Berlin
  • 2Institut für Physik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
  • 3Hardvard Medical School und Division of Sleep Medicine, Brigham and Women's Hospital Boston
  • 4Department of Physics and Center for Polymer Studies, Boston University, Boston

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Variabilität der Atmung und der Herzfrequenz ein fraktales Skalierungsverhalten aufweisen. In dieser Untersuchung haben wir nun die Kurzzeit und die Langzeit Korrelationen der Herzfrequenz und der Atmungsfrequenz Daten bei Probanden ohne Schlafstörungen untersucht und hierbei speziell die Alterabhängigkeit betrachtet. Die Alterabhängigkeit wurde für die einzelnen Schlafstadien getrennt untersucht.

Für alle Probanden wurden zwei kardiorespiratorische Polysomnografien heran gezogen. Die Daten stammen aus acht Schlaflaboren aus fünf Europäischen Ländern (Siesta Studien Kollektiv). Insgesamt wurden Daten von 180 Probanden (85Männer, 95 Frauen) ausgewertet. Das Alter variierte zwischen 20 und 89 Jahren und wurde in 7 dekadische Gruppen aufgeteilt.

Mithilfe der trendbereinigten Fluktuationsanalyse konnten bei den Kurzzeit Korrelationen der Herzfrequenz (der sogenannte DFA Exponent Alpha-1) eine charakteristische Alterabhängigkeit mit einem Maximum in der Gruppe 50–60 Jahre gefunden werden. Ein weniger ausgeprägter Zusammenhang mit den Schlafstadien fand sich ebenfalls. Bei den Langzeit Korrelationen (der sogenannte DFA Exponent Alpha-2) zeigte Unterschiede zwischen Non-REM, REM und Wach. Hier fanden sich nur schwache Altersunterschiede. Die Fluktuationsanalyse für die Atmungsfrequenzen ergab ähnliche Resultate wie für Alpha-2 der Herzfrequenzen. Die EKG Dezelerationskapazität, berechnet mithilfe der aktuellen EKG Turbulenzanalyse, nahm mit zunehmenden Alter ab. Sie war für REM Schlaf und S3/S4 deutlich niedriger als für S1/S2 und Wach während Schlaf.

Die Altersabhängigkeit des Fluktuationsexponenten (DFA Exponent Alpha 1) muss berücksichtigt werden, wenn er bei Patienten mit Myokardinfarkt heran gezogen wird. Die ausgeprägten Langzeit Korrelationen für Herzschlag und Atmungsfrequenzen im REM Schlaf und Wachen während des Schlafes deuten auf eine verstärkte Kontrolle höherer Hirnregionen hin, welche dagegen im non-REM Schlaf fehlt. Die Reduktion der EKG Dezelerationskapazität weist möglicherweise auf ein erhöhtes Risiko für den Herztod mit zunehmenden Alter im REM Schlaf und im Tiefschlaf hin.