Arousal wird nach den Kriterien der ASDA (American Sleep Disorders Association, heute AASM, American Academy of Sleep Medicine) von 1992 definiert als Einstreuung von Alpha-Aktivität im Schlaf-EEG mit einer Dauer von mindestens drei und höchstens 15 Sekunden. Arousals können zum einen ein Ausdruck spontaner zentralnervöser Aktivierungen im Rahmen des physiologischen Schlafablaufs sein und sind damit eine Manifestation von Schlaf als einem aktiven Prozess. Arousals können aber auch ausgelöst werden durch externe physikalische Reize wie Licht, Lärm, Vibration oder Temperaturveränderungen oder sie werden ausgelöst durch innerorganismische (intrinsische) Stimuli.
Arousal ist ein aus dem anglo-amerikanischen Sprachgebrauch stammender Begriff mit den Bedeutungen „Erregung“, „Erweckung“, „Wecken“. Die ASDA (American Sleep Disorders Association, heute AASM, American Academy of Sleep Medicine) hat im Jahre 1992 (neben weiteren Kriterien) das Arousal definiert als Einstreuung von Alpha-Aktivität im Schlaf-EEG mit einer Dauer von mindestens drei und höchstens 15 Sekunden. Die Ergänzungen der ASDA zur Schlafklassifikation nach Rechtschaffen und Kales von 1968 waren nötig geworden, nachdem die pathophysiologische Bedeutung mancher Arousals in der Schlafmedizin erkannt worden war. Wegen ihrer definitionsgemäß kurzen Dauer konnten sie bis dahin bei der Kodierung nach Rechtschaffen und Kales nicht erfasst werden, weil dort mit einem Zeitfenster von 30 Sekunden für die EEG-Analyse gearbeitet wird. Siehe auch „Aufwachen und Hirnaktivierung“; „Elektroenzephalogramm“; „Polysomnographie und Hypnogramm“.
Grundlagen
Arousals können zum einen ein Ausdruck spontaner zentralnervöser Aktivierungen im Rahmen des physiologischen Schlafablaufs sein und sind damit eine Manifestation von Schlaf als einem aktiven Prozess. Die Arousals ziehen vorübergehende Aktivierungen der „Motorik“ und des „Autonomes Nervensystem“ nach sich und führen des Weiteren zu einer vorübergehenden Absenkung sensorischer Schwellen (Abb. 1).
Abb. 1
Normaler Schlaf und Arousals. 15–20 zentralnervöse Aktivierungsvorgänge im ZNS pro Stunde Schlafzeit gelten als physiologisch und sind Bestandteile des normalen Schlafs. Als unspezifische Arousals oder beim kurzzeitigen Aufwachen, das gehäuft aus dem REM-Schlaf heraus vorkommt, führen sie zur vorübergehenden Aktivierung des autonomen Nervensystems, der Motorik und der Wahrnehmung, ohne dass damit eine Störung des Schlafs verbunden ist
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Arousals können aber auch ausgelöst werden durch externe physikalische Reize wie Licht, Lärm, Vibration oder Temperaturveränderungen oder sie werden ausgelöst durch innerorganismische (intrinsische) Stimuli wie pharyngeale Obstruktion, „Gastroösophagealer Reflux“ oder Periodische Extremitätenbewegungen im Schlaf (PLMS) (Abb. 2). Diese nicht spontan auftretenden Arousals sind Ausdruck einer schlafstörenden zentralnervösen Aktivierung, die eine Reaktion des ZNS auf einen der externen oder der innerorganismischen Auslöser ist. Die Art der Auslösung lässt sich dabei aus dem Kontext der in der „Kardiorespiratorische Polysomnographie“ (KRPSG) aufgezeichneten Parameter erkennen und nicht aus dem EEG allein, denn die Kriterien für das Vorliegen eines Arousals im EEG sind unabhängig von der Art seiner Auslösung definiert.
Abb. 2
Arousals und gestörter Schlaf. Pathologische Ereignisse respiratorischer oder motorischer Art können ebenso wie externe Stimuli das Zentralnervensystem in Form von Arousals oder Aufwachen aktivieren. Die Arousals führen sekundär zur vorübergehenden Aktivierung des autonomen Nervensystems, der Motorik und der Wahrnehmung. Ab einer Frequenz von fünf und mehr pathologischen respiratorischen oder motorischen Ereignissen pro Stunde Schlafzeit beginnt die Schlaffragmentierung. Mit der Häufung der Ereignisse entsteht Schlafdeprivation mit Verlust von Tiefschlaf und mit Reduktion von REM-Schlaf und Stadium NREM2 zugunsten von NREM1
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Die physiologisch auftretenden Arousals kommen im EEG der unter 60-Jährigen bis zu 20-mal je Stunde Schlafzeit vor, bei den über 60-Jährigen können es geringfügig mehr sein, ohne dass sich daraus störende Folgen für den Schlaf ergeben. Ganz anders verhält es sich mit den durch externe oder interne Stimuli ausgelösten Arousals. Sie können schon ab einer Frequenz von fünf Ereignissen je Stunde Schlafzeit den Schlaf bei Patienten aller Altersgruppen deutlich fragmentieren und somit dessen Erholungsfunktion einschränken und signifikante Tagesschläfrigkeit verursachen. Vermehrte schlafstörende Arousals sind ein konstituierendes Element zahlreicher klinisch bedeutsamer schlafmedizinischer Erkrankungen mit Leitsymptom Tagesschläfrigkeit, wie beispielsweise „Obstruktive Schlafapnoe“ (OSA), „Zentrale Schlafapnoesyndrome (ZSAS)“, „Periodic Limb Movement Disorder“ (PLMD). Bei ihnen lassen sich mittels KRPSG respiratorische bzw. motorische Ereignisse als Auslöser zuordnen („Gestörter Schlaf, seine Muster in der Kardiorespiratorischen Polysomnographie“).
Als transiente Arousals bezeichnet man diejenigen, die für 3–15 Sekunden aus einem Schlafstadium heraus auftreten, das anschließend weiter fortgesetzt wird. Vielfach folgt jedoch auf ein Arousal ein Übergang zu einem Stadium des leichteren Schlafs bzw. zum Stadium Wach. Beim Gesunden geschieht das eher aus dem REM-Schlaf heraus, und seltener aus dem Tiefschlaf. Die Arousals gehen in der Regel mit kurzfristigen Aktivierungen der Herzfrequenz einher, und der Muskeltonus steigert sich signifikant bei Arousals aus dem REM-Schlaf. Unklar ist noch, welche Rolle autonome Aktivierungen spielen, die ausschließlich Teile des Autonomen Nervensystems wie beispielsweise den Kreislauf betreffen, ohne dass sie mit den definierten EEG-Merkmalen der Arousal-Klassifikation der ASDA assoziiert wären.
Siehe auch „Schlafregulation“; „Metabolismus“; „Thermoregulation“; „Neurotransmitter“; „Schnarchen“; „Periphere arterielle Tonometrie (PAT) und Pulsintensität“.
