Cheyne-Stokes-Atmung und kardiovaskuläres Risiko

Zusammenfassung

Die Cheyne-Stokes-Atmung (CSR) gehört aufgrund ihrer hohen Prävalenz bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz und ihrem negativen Vorhersagewert für die Morbidität und Mortalität der betroffenen Patienten aus pneumologisch-internistischer Sicht zu den wichtigsten schlafbezogenen Atmungsstörungen. Sie ist gekennzeichnet durch ein Crescendo-Decrescendo-Muster der Atmung, kombiniert mit zentralen Apnoephasen, bedingt durch eine Lungenstauung und Oszillationen im Atmungs-Regelkreis. Die CSR gilt als Marker des Schweregrades einer Herzinsuffizienz. Die Therapie der CSR erfolgt nach Optimierung der kardiologischen Therapie der Herzinsuffizienz und der ihr zu Grunde liegenden Ursachen idealerweise mit speziellen, nicht-invasiven Beatmungstherapie-Verfahren. Hierdurch wird eine signifikante Reduktion der nächtlichen CSR einhergehend mit einer Reduktion der Sympathikusaktivität und der Tagesmüdigkeit sowie eine Verbesserung der Herzauswurfleistung und der 6-Minuten-Gehstrecke erreicht. Eine aktuell durchgeführte, multizentrische und prospektiv-randomisierte Langzeit-Interventionsstudie, die Serve-HF-Studie, wird Klarheit über den Nutzen einer Therapie der CSR hinsichtlich des Überlebens der betroffenen Patienten bringen. In dieser Übersichtsarbeit werden Pathophysiologie, Epidemiologie und Interventionsmöglichkeiten der Cheyne-Stokes-Atmung fokussiert auf das kardiovaskuläre Risiko der betroffenen Patienten unter Berücksichtigung des aktuellen Forschungsstandes zusammengefasst.

Abstract

Due to its high prevalence in patients with heart failure and its negative predictive value concerning morbidity and mortality, Cheyne-Stokes respiration (CSR) is a sleep disorders of major interest. CSR correlates with the degree of heart failure and is characterised by a typical crescendo/decrescendo breathing pattern combined with phases of central sleep apnoea, caused by pulmonary oedema and oscillation of ventilatory control. Thus, CSR is a marker of the severity of heart failure. Treatment of CSR first involves optimisation of heart failure therapy by cardiologists and then application of non-invasive means of ventilatory support. Treatment of patients with severe heart failure with non-invasive positive pressure ventilatory support leads to a significant reduction of CSR, sympathetic activity, and daytime sleepiness and improves cardiac output and 6-minute walking distance. At present, a prospective randomised, controlled intervention-study (Serve-HF study) is being conducted in order to show if therapy of CSR can improve patient survival. This review describes the pathophysiology, epidemiology, and therapeutic options of CSR with a special focus on the elevated cardiovascular risk of patients with CSR.

Literatur

• 1 American Academy of Sleep Medicine .ICSD-2 – International classification of sleep disorders, 2nd ed. Diagnostic and coding manual. Westchester, Illinois; American Academy of Sleep Medicine 2005
• 2 Lévy P, Pépin J L, Arnaud C. et al . Intermittend hypoxia and sleep-disordered breathing: current concepts and perspectives.  Eur Respir J. 2008;  32 1082-1095
• 3 Ulrich S, Fischler M, Speich R. et al . Sleep-related breathing disorders in patients with pulmonary hypertension.  Chest. 2008;  133 1375-1380
• 4 Eckert D J, Jordan A S, Merchia P. et al . Central sleep apnea – pathophysiology and treatment.  Chest. 2007;  131 595-607
• 5 Naughton M, Benard D, Tam A. et al . Role of hyperventilation in the pathogenesis of central sleep apneas in patients with congestive heart failure.  Am Rev Respir Dis. 1993;  148 330-338
• 6 Bradley T D, Floras J S. Sleep apnea and heart failure: Part II: central sleep apnea.  Circulation. 2003;  107 1822-1826
• 7 Hall M J, Xie A, Rutherford R. et al . 1996. Cycle length of periodic breathing in patients with and without heart failure.  Am J Respir Crit Care Med. 1996;  154 376-381
• 8 Tkacova R, Niroumand M, Lorenzi-Filho G. et al . Overnight shift from obstructive to central apneas in patients with heart failure: Role of PCO₂ and circulatory delay.  Circulation. 2001;  103 238-243
• 9 Steiner S, Schwartzkopff B, Strauer B E. et al . Schlafapnoe: Risiko für die Herzinsuffizienz – Pathophysiologie, Diagnostik und Therapie.  Dtsch Med Wochenschr. 2005;  130 468-472
• 10 Wang H, Parker J D, Newton G E. et al . Influence of obstructive sleep apnea on mortality in patients with heart failure.  J Am Coll Cardiol. 2007;  49 1625-1631
• 11 Xi L, Smith C A, Saupe K W. et al . Effects of rapid-eye-movement sleep on the apneic threshold in dogs.  J Appl Physiol. 1993;  75 1129-1139
• 12 Sin D D, Fitzgerald F, Parker J D. et al . Risk factors for central and obstructive sleep apnea in 450 men and women with congestive heart failure.  Am J Crit Care Med. 1999;  160 1101-1106
• 13 Szollosi I, Thompson B R, Krum H. et al . Impaired pulmonary diffusion capacity and hypoxia in heart failure correlates with central sleep apnea severity.  Chest. 2008;  134 67-72
• 14 Garcia-Touchard A, Somers V K, Olson L J. et al . Central sleep apnea: implications for congestive heart failure.  Chest. 2008;  133 1495-1504
• 15 Bitter M, Langer C, Vogt J. et al . Schlafbezogene Atemstörungen – Charakteristika bei Vorhofflimmern und erhaltener linksventrikulärer Pumpfunktion.  Dtsch Arztebl Int. 2009;  106 164-170
• 16 Gozal D, Kheirandish-Gozal L. Cardiovascular morbidity in obstructive sleep apnea.  Am J Respir Crit Care Med. 2008;  177 369-375
• 17 Bundesärztekammer und Kassenärztliche Bundesvereinigung . Die stationäre Behandlung in Deutschland 2006.  Dtsch Arztebl Int. 2008;  105 B534
• 18 Levy D, Kenchaiah S, Larson M G. et al . Long-term trends in the incidence of and survival with heart failure.  N Engl J Med. 2002;  347 1397-1402
• 19 Oldenburg O, Lamp B, Faber L. et al . Sleep-disordered breathing in patients with symptomatic heart failure – a contemporary study of prevalence in and characteristics of 700 patients.  Eur J Heart Fail. 2006;  9 251-257
• 20 Schulz R, Blau A, Börgel J. et al . Sleep apnoea in heart failure – results of a German survey.  Eur Respir J. 2007;  29 1201-1205
• 21 Corrà U, Pistono M, Mezzani A. et al . Sleep and exertional periodic breathing in chronic heart failure.  Circulation. 2006;  113 44-50
• 22 Brack T, Thüer I, Clarenbach C F. et al . Daytime Cheyne-Stokes respiration in ambulatory patients with severe congestive heart failure is associated with increased mortality.  Chest. 2007;  132 1463-1471
• 23 Lanfranchi P A, Braghiroli A, Bosimini E. et al . Prognostic value of nocturnal Cheyne-Stokes respiration in chronic heart failure.  Circulation. 1999;  99 1435-1440
• 24 Javaheri S, Shukla R, Zeigler H. et al . Central sleep apnea, right ventricular dysfunction, and low diastolic blood pressure are predictors of mortality in systolic heart failure.  J Am Coll Cardiol. 2007;  49 2028-2034
• 25 Duchna H W, Grote L, Andreas S. et al. und Arbeitsgruppe Kreislauf und Schlaf der DGSM . State of the art article: Sleep-disordered breathing and cardio- and cerebrovascular diseases: update 2003 of clinical significance and future perspectives.  Somnologie. 2003;  7 101-121
• 26 Hoppe U C, Böhm M, Dietz R. et al . Vorstand der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie – Herz- und Kreislaufforschung e. V. Leitlinien zur Therapie der chronischen Herzinsuffizienz.  Z Kardiol. 2005;  94 488-509
• 27 Dickstein K, Cohen-Solal A, Filippatos G. et al . ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2008.  Eur Heart J. 2008;  29 2388-2442
• 28 Teschler H, Döhring J, Wang Y. et al . Adaptive pressure support servo-ventilation.  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  164 614-619
• 29 Schönhofer B, Kuhlen R, Neumann P. et al . Nichtinvasive Beatmung als Therapie der akuten respiratorischen Insuffizienz – S3-Leitlinie herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin.  Pneumologie. 2008;  62 449-479
• 30 Abraham W T. Cardiac resynchronization therapy for the management of chronic heart failure.  Am Heart Hosp J. 2003;  1 55-61
• 31 Sinha A M, Skobel E C, Breithardt O A. et al . Cardiac resynchronization therapy improves central sleep apnea and Cheyne-Stokes respiration in patients with chronic heart failure.  J Am Coll Cardiol. 2004;  44 68-71
• 32 Gabor Y J, Newman D A, Barnard-Roberts V. et al . Improvement in Cheyne-Stokes respiration following cardiac resynchronisation therapy.  Eur Respir J. 2005;  26 95-100
• 33 Skobel E, Norra C, Sinha A M. et al . Impact of sleep-related breathing disorders on health-related quality of life in patients with chronic heart failure.  Eur J Heart Fail. 2005;  7 505-511
• 34 Bradley D J, Bradley E A, Baughman K L. et al . Cardiac resynchronization and death from progressive heart failure: a meta-analysis of randomized controlled trials.  J Am Med Ass. 2003;  289 730-740
• 35 Duchna H W, Orth M, Karschuck P. et al . Akuteffekte einer kardialen Resynchronisationstherapie auf die Atmung im Schlaf bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz.  Pneumologie. 2008;  62 189-195
• 36 Kara T, Novak M, Nykodym J. et al . Short-term effects of cardiac resynchronisation therapy on sleep-disordered breathing in patients with systolic heart failure.  Chest. 2008;  134 87-93
• 37 Bradley T D, Logan A G, Kimoff R J. et al . CANPAP Investigators. Continuous positive airway pressure for central sleep apnea and heart failure.  N Engl J Med. 2005;  353 2025-2033
• 38 Arzt M, Floras J S, Logan A G. et al . CANPAP-investigators. Suppression of central sleep apnea by continuous positive airway pressure and transplant-free survival in heart failure.  Circulation. 2007;  115 3173-3180
• 39 Köhnlein T, Welte T, Tan L B. et al . Assisted ventilation for heart failure patients with Cheyne-Stokes respiration.  Eur Respir J. 2002;  20 934-941
• 40 Morgenthaler T I, Gay P C, Gordon N. et al . Adaptive servoventilation versus noninvasive positive pressure ventilation for central, mixed, and complex sleep apnea syndromes.  Sleep. 2007;  30 468-475
• 41 Arzt M, Wensel R, Montalvan S. et al . Effects of dynamic bilevel positive pressure support on central sleep apnea in men with heart failure.  Chest. 2008;  134 61-66
• 42 Pepperell J C, Maskell N A, Jones D R. et al . A randomized controlled trial of adaptive ventilation for Cheyne-Stokes breathing in heart failure.  Am J Respir Crit Care Med. 2003;  168 1109-1114
• 43 Schädlich S, Königs I, Kalbitz F. et al . Kardiale Leistungsfähigkeit bei Patienten mit Cheyne-Stokes-Atmung infolge Herzinsuffizienz während langfristiger nasaler Beatmungstherapie mittels adaptiver Servoventilation (AutoSet CS^®).  Z Kardiol. 2004;  93 454-462
• 44 Noda A, Izawa H, Asano H. et al . Beneficial effect of bilevel positive airway pressure on left ventricular function in ambulatory patients with idiopathic dilated cardiomyopathy and central sleep apnea-hypopnea: a preliminary study.  Chest. 2007;  131 1694-1701
• 45 Arzt M, Bradley T D. Pulmonary perspective – Treatment of sleep apnea in heart failure.  Am J Respir Crit Care Med. 2006;  173 1300-1308