Obstruktion der oberen Atemwege beim Menschen und Tiermodelle

Zusammenfassung

Die obstruktive Schlaf-Apnoe (OSA) wird durch den repetitiven Kollaps der oberen Atemwege im Schlaf verursacht, wobei Adipositas einen der Hauptrisikofaktoren darstellt. Die im Schlaf auftretenden Atempausen führen zunächst zum Abfall des Sauerstoff- und Anstieg des Kohlendioxidpartialdruckes, in der Folge zur Sympathikusaktivierung (Anstieg von Blutdruck und Herzfrequenz) sowie zu frustranen Atemanstrengungen und schließlich zur zentralnervösen Weckreaktion (= Arousal). Obwohl kaum ein Tiermodell in der Lage ist, diese Komplexität der pathophysiologischen Reaktionen widerzuspiegeln, wurde die Grundlagenforschung der OSA durch den Einsatz von Tiermodellen bzw. Tierexperimenten sehr bereichert. Das zukünftige Ziel muss es sein, die gewonnenen Erkenntnisse möglichst nutzbringend wieder auf OSA-Patienten zu übertragen. In diesem Zusammenhang ist z. B. an die Pharmakotherapie des pharyngealen Kollaps oder eine antioxidativ ausgerichtete Therapie der kardiovaskulären u./o. ZNS-Auswirkungen der OSA zu denken. Insbesondere OSA-Patienten, die eine CPAP-Therapie nicht tolerieren, könnten hiervon profitieren.

Abstract

Obstructive sleep apnea (OSA) is caused by repetitive collapse of a narrow upper airway during sleep with the main risk factor being obesity. Apneas are followed by hypoxia, sympathetic activation, intrathoracic pressure swings and arousals. In most animal studies, only the cyclical pattern of hypoxia characteristic of OSA is simulated, however, more complex models have also been developed which additionally reflect the other pathophysiological changes associated with sleep-disordered breathing. These models have contributed to a deeper understanding of the cardiovascular and metabolic consequences of OSA. From other experiments the concept of the pharynx behaving like a collapsible tube, i. e. a Starling resistor, has emerged. Finally, the neurotransmitter modulation of upper airway muscle tone has been elucidated by using in vivo microdialysis of the caudal medulla of rats. It is hoped that findings from animal studies will in the future impact on the management of patients with OSA, in particular if they are non-compliant with CPAP therapy.

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