Atemänderungen durch kurze chemosensorische Reize lassen sich nicht absichtlich unterdrücken

Zusammenfassung

Einleitung Atemänderungen auf wiederholte kurze olfaktorische Reize werden als objektiver Indikator für die Intaktheit des Riechsystems eingesetzt. Bislang war nicht untersucht, ob sich olfaktorisch-induzierte Änderungen inspiratorischer und exspiratorischer Zeitparameter willentlich unterdrücken lassen. Das Gleiche gilt auch für Atemänderungen infolge schwacher CO₂-Reize.

Methodik 34 gesunde erwachsene Normosmiker wurden während entspannter regelmäßiger Nasenatmung über ein Fluss-Olfaktometer mit 9 unterschiedlich konzentrierten H₂S und 3 schwachen CO₂-Reizimpulsen inspirationssynchron stimuliert. Sie wurden instruiert, ihre regelmäßige Nasenatmung während der Reizung willentlich beizubehalten. Eine deutliche Atemänderung lag vor, wenn sich die Dauer der Inspiration (DIN) oder der Exspiration (DEX) des ersten Reizatemzugs außerhalb der doppelten Standardabweichung des Mittelwertes von 5 prästimulatorischen regelmäßigen Atemzügen befand. Dabei konnte es sich um Verkürzungen oder Verlängerungen von DIN oder DEX handeln.

Resultate Trotz hoher Motivation ließen sich die induzierten Atemänderungen nicht absichtlich unterdrücken. Die Ruheatmung reagierte auf beide Stimulanzien sowohl mit Änderungen der inspiratorischen als auch der exspiratorischen Zeitparameter. Es überwogen jedoch die exspiratorischen Reaktionen. CO₂ evozierte mehr Atemänderungen als H₂S. Die Reaktionshäufigkeit war bei H₂S-Reizen nicht konzentrationsabhängig. Starke H₂S-Reize induzierten häufiger Verkürzungen als Verlängerungen von DEX.

Schlussfolgerungen Chemosensorisch ausgelöste Atemänderungen lassen sich nicht absichtlich unterdrücken. Sie bieten daher ein zusätzliches Werkzeug, um die Funktionstüchtigkeit der nasalen chemosensorischen Afferenzen zu überprüfen.

Abstract

Introduction Breathing changes induced by repeated short olfactory stimuli are used as an objective indicator of the integrity of the olfactory system. Until now, it has not been investigated whether chemosensorically induced changes in inspiratory and expiratory time parameters can be suppressed intentionally. The same applies to breathing changes due to weak CO₂ stimuli.

Methodology 34 healthy adult normosmics were stimulated during relaxed regular nasal breathing using a flow olfactometer with nine differently concentrated H₂S and three weak CO₂ stimulation pulses. They were instructed to intentionally maintain regular nasal breathing during the stimulation. A significant breathing change was present if the duration of the inspiration (DIN) or the expiration (DEX) of the first stimulatory breath was outside the double standard deviation of the mean of five prestimulatory regular breaths. These could be shortened or extended the DIN or DEX.

Results Despite high motivation, the chemosensorically induced breathing changes could not be suppressed intentionally. Rest breathing reacted to both stimulants by changes in both the inspiratory and the expiratory time parameters. However, it outweighed the expiratory reactions. CO₂ evoked more breathing changes than H₂S. The frequency of reaction rate of H₂S stimuli was not concentration-dependent. Strong H₂S stimuli induced more frequent shortening than prolongation of DEX.

Conclusions Chemosensorically triggered breathing changes cannot be suppressed intentionally. They therefore provide an additional objective tool to check the functionality of nasal chemosensory afferents.

Schlüsselwörter

Riechen - Schwefelwasserstoff - Kohlendioxid - chemosensorisch induzierte Atemänderungen

Key words

respiration-olfactometry - smell - irritation - H₂S - CO₂ - chemosensorically induced breath changes

Publication History

Received: 14 May 2020

Accepted: 29 June 2020

Article published online:
14 July 2020

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