Enzyklopädie der Schlafmedizin
Autoren
Dietmar Schäfer

Zerebrale Ischämie

Schlafbezogene Atmungsstörungen sind ein bedeutsamer Risikofaktor für die Entstehung zerebraler Ischämien. Die Prognose von Hirninfarkten kann durch begleitende Schlaf-Wach-Störungen und Schlafbezogene Atmungsstörungen im Besonderen deutlich negativ beeinflusst werden: Schlaf-Wach-Störungen verschiedenster Art können auch ursächlich durch zerebrale Läsionen bedingt sein.

Synonyme

Zerebrale Minderdurchblutung

Englischer Begriff

cerebral ischemia

Definition

Eine fokale zerebrale Minderdurchblutung wird als ischämischer Insult bezeichnet. Gelingt der bildgebende Nachweis, spricht man von einem ischämischen Hirninfarkt. Die zerebrale Ischämie wird anhand des betroffenen Gefäßterritoriums oder des pathogenetischen Musters eingeteilt. Nachdem diverse Studien gezeigt haben, dass der zeitliche Verlauf des Akutereignisses keinen Einfluss auf die weitere Behandlung haben sollte, wurden die Begrifflichkeiten „transitorische ischämische Attacke“, „prolongiertes reversibles neurologisches Defizit“ oder „vollendeter Infarkt“ verlassen. Hinsichtlich der territorialen Zuordnung können die Infarkte dem versorgenden Gefäß zugeordnet werden, hier werden insbesondere die Infarkte des vorderen hirnversorgenden Kreislaufs (Arteriae cerebri media und anterior) von denen des hinteren Kreislaufs (Arteriae vertebralis und basilaris) unterschieden.
Die Bildgebung liefert darüber hinaus 3 wesentliche Muster, die Rückschlüsse auf die Pathogenese zulassen: Territorialinfarkte als Hinweis auf thrombembolische Verschlüsse der Endstrombahn einer Arterie, Grenzzoneninfarkte, das heißt Ischämien der „letzten Wiesen“ zwischen 2 Versorgungsgebieten als Hinweis auf eine hypovolämische Ursache des Geschehens, sowie mikroangiopathische Insulte mit subkortikalen Lakunen und Marklagerhypodensitäten infolge einer generalisierten Atherosklerose.

Genetik, Geschlechterwendigkeit

Die zerebrale Ischämie ist ein multifaktoriell ausgelöstes Geschehen. Gerinnungsstörungen, insbesondere die APC-Resistenz, ein Faktor-V-Leiden, stellen einen wichtigen vererbbaren Risikofaktor dar. Ferner konnten epidemiologische Studien ein um etwa 24–30 % erhöhtes Risiko beim männlichen Geschlecht sowie eine unterschiedliche Häufigkeit in verschiedenen ethnischen Gruppen nachweisen.

Epidemiologie und Risikofaktoren

Die Inzidenz der zerebralen Ischämie weist regional deutliche Unterschiede zwischen 100–700/100.000 Personen in den Industrieländern auf und konnte durch gezielte Primär- und Sekundärprävention um bis zu 40 % gesenkt werden. In Deutschland liegt die Zahl der Neuerkrankungen pro Jahr bei ca. 250.000. Die Mortalität im ersten Jahr wird mit ca. 25 % angegeben. Die Prävalenz liegt in Deutschland bei über 1 Million Personen mit den Folgen eines Schlaganfalls. Die Erkrankung ist die häufigste Ursache dauerhafter Behinderung und gehört in den Industrieländern zu den 3 häufigsten Todesursachen.
Eine Übersicht über die bekannten, wesentlichen Risikofaktoren findet sich in Tab. 1.
Tab. 1
Risikofaktoren für zerebrale Ischämien
Faktor
Bedeutung
Alter
Sprunghafter Anstieg ab dem 55. Lebensjahr: Verdopplung der Inzidenz pro Lebensdekade
Geschlecht
Relativer hormoneller Schutz der Frau prämenopausal
Familiäre Belastung
1,9-fach erhöhtes Risiko bei Verwandte 1. Grades
Soziale Schicht
Wird als eigenständiger Risikofaktor diskutiert
5,6-fach erhöhtes Risiko bei RR systolisch >141 mmHg
1,7-fach erhöhtes Risiko bei <20 Zigaretten pro Tag
3,5-fach erhöhtes Risiko bei >20 Zigaretten pro Tag
Diabetes mellitus
2,2-fach erhöhtes Risiko
Vorhofflimmern, nicht rheumatisch
5- bis 6-fach erhöhtes Risiko
Rheumatische Herzkrankheit mit Vorhofflimmern
17- bis 20-fach erhöhtes Risiko
Asymptomatische Karotisstenosen
Risiko eines Insults 1–2 % pro Jahr
Alkoholmissbrauch
Wird als eigenständiger Risikofaktor diskutiert
Bewegungsmangel
Bei einmaliger körperlicher Belastung pro Woche Reduktion des relativen Risikos auf 0,3–0,6
Übergewicht
Ab Body-Mass-Index (BMI) von 28 kg/m2 1,5-fach erhöhtes Risiko
Hyperlipidämie
Senkung des LDL-Cholesterins führt im Rahmen der Sekundärprophylaxe zur Senkung des Insultrisikos um 30 %
Herzerkrankungen
Mitralklappenprolaps, Mitralverkalkungen, Vorhofseptumaneurysma: ca. 1 % Insultrisiko pro Jahr
Hyperhomozysteinämie
Bis zu 5-fach erhöhtes Risiko
APC-Resistenz
Gerinnungsstörung (Faktor-V-Leiden)
Kontrazeptiva
Erhöhtes Risiko bei Östrogendosen >50 μg
Obstruktive Schlafapnoe
2,9-fach erhöhtes Risiko eines Hirninfarktes bei Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) >19/Stunde

Pathophysiologie

Die fokale zerebrale Ischämie mit Sistieren der Durchblutung führt innerhalb von Sekunden zu einem reversiblen, innerhalb von Minuten zu einem irreversiblen Neuronenschaden. Das zerstörte Kerngebiet des Infarktes wird von einer Randzone, der Penumbra, umgeben, in der eine Minderdurchblutung teilreversible Schäden verursacht hat.
Schlafmedizinische Erkrankungen können in der Pathogenese eine Bedeutung haben, sie können die Rehabilitationsprognose reduzieren, sie können aber auch Folge der Ischämie sein.
„Schlafbezogene Atmungsstörungen“ stellen mit großer Wahrscheinlichkeit einen eigenständigen Risikofaktor für die Entstehung zerebraler Ischämien dar (siehe auch „Kardiovaskuläre Folgen der Obstruktiven Schlafapnoe“). Bei der Bewertung des pathogenetischen Beitrages sind die in anderen Beträgen genannten Zusammenhänge zwischen Schlafbezogenen Atmungsstörungen und den in Tab. 1 genannten Risikofaktoren der zerebralen Ischämie zu bedenken. Neben diesen „chronischen“ Einflüssen auf Blutdruck, Blutzucker, Hyperlipidämie und Atherosklerose, die sich beispielsweise in einer erhöhten Intima-Media-Dicke der Arteria carotis äußern oder dem Übergewicht, sind auch „akute“ Auslöser durch intermittierende „Herzrhythmusstörungen“, massive Hypoxämie oder erhebliche Perfusionsschwankungen denkbar. Veränderte zerebrale Hämodynamik, erhöhte Thrombozytenaggregation, erhöhte Plasmafibrinogenkonzentration, erhöhte Blutviskosität und/oder „Endotheliale Dysfunktion“ werden ferner als Ursachen des statistischen Befundes diskutiert, dass die Obstruktive Schlafapnoe des Erwachsenen unabhängig von den in Tab. 1 genannten Risikofaktoren zu werten ist siehe „Atherosklerose und Obstruktive Schlafapnoe“).
Schlafstörungen können außerdem die Rehabilitationsprognose von Schlaganfallpatienten negativ beeinflussen. Rezidivierender Sauerstoffmangel und Durchblutungsschwankungen im Rahmen der Obstruktiven Schlafapnoe beeinträchtigen im akuten Infarktgeschehen die empfindliche Penumbra zusätzlich und vergrößern somit die zerebrale Läsion. Aufmerksamkeitsdefizite infolge von nicht erholsamem Schlaf und Hypersomnie beeinträchtigen das Wiedererlernen von verloren gegangenen Funktionen.
Erhöhter intrazerebraler Druck, Funktionsstörungen schlaf- oder/und atmungsmodulierender Zentren des Zentralnervensystems oder die Beeinflussung hormoneller Regelsysteme können schließlich als Folge eines ischämischen Insults auftreten und ihrerseits zu Schlaf- und/oder Atmungsstörungen führen („Endokrinium“).

Symptomatik

Je nach Lokalisation der zerebralen Ischämie kommt es zu spezifischen neurologischen Funktionsausfällen wie Paresen, Neglect, Apraxien, Anopsien, Aphasien, Dysphagien und andere. Auch auf den Schlaf hat die zerebrale Ischämie erhebliche Auswirkungen. In der Akutphase werden auffällig hohe Inzidenzen Schlafbezogener Atmungsstörungen beobachtet. Die Störung ist zumeist pharyngeal-obstruktiver Genese („Obstruktive Schlafapnoe“). In großen Metaanalysen fanden sich bei 70 % der Patienten nach Schlaganfall Schlafbezogene Atmungsstörungen mit einem AHI > 5/h, bei einem Drittel sogar mit einem AHI > 30/h (Seiler et al. 2019). Einige Autoren fanden, dass in den ersten Tagen der Anteil zentraler Apnoen durch Cheyne-Stokes-Atmung besonders hoch ist und dieser im Verlauf der Rehabilitation spontan zurückgeht. Auch die Anzahl obstruktiver Apnoen reduziert sich innerhalb der ersten 6 Monate nach dem Ereignis. Als Ursachen dafür sind beispielsweise die Normalisierung eines erhöhten Hirndrucks oder rückläufige Paresen im Bereich des Pharynx anzusehen. In Zusammenhang mit Hirnstamminfarkten wurden von einzelnen Autoren vermehrt periodische Atmungsmuster, aber auch Paradoxatmung, arrhythmische Atmung oder zentrale Hypoventilationen beschrieben; eine sichere Beziehung zwischen der Form der Atmungsstörung und der Infarktlokalisation besteht aber nicht („Zentrale Schlafapnoesyndrome“; „Schlafbezogene Hypoventilationssyndrome“).
Veränderte Arginin-Vasopressin-Ausschüttung kann über eine ausgeprägte Nykturie den Schlaf nach zerebraler Ischämie stören.
Bei 20–40 % der Insultpatienten werden Schlaf-Wach-Störungen in Form von Ein- und Durchschlafstörungen, exzessiver Tagesschläfrigkeit beziehungsweise Hypersomnie beobachtet. Ferner spielen reaktive Depressionen in den ersten Monaten bis Jahren nach dem Ereignis eine bedeutsame Rolle. Auch das Auftreten periodischer Extremitätenbewegungen („periodic limb movements“, PLM; siehe „Periodic Limb Movement Disorder“) nach Hirninfarkten wird wiederholt beschrieben.

Diagnostik

Die Diagnostik der zerebralen Ischämie geschieht üblicherweise mit bildgebenden Verfahren wie kraniale Computertomographie (CCT), Magnetresonanztomographie (MRT) und Angiographie. Ergänzend werden zur Ermittlung des Risikoprofils die in Tab. 1 aufgeführten Risikofaktoren mit geeigneten Methoden erfasst. Aufgrund der sehr hohen Prävalenz Schlafbezogener Atmungsstörungen ist eine Untersuchung auf Schlafapnoe im Rahmen dieser Abklärung dringlich anzuraten.

Differentialdiagnostik

Wesentliche Differentialdiagnosen sind entzündliche oder neoplastische Prozesse des Zentralnervensystems.

Prävention

Der Primär- und Sekundärprävention der zerebralen Ischämie kommt therapeutisch eine besondere Bedeutung zu. Eine intensive Aufklärung und konsequente Therapie der Risikofaktoren konnte in einzelnen Industrieländern die Inzidenz um etwa 40 % innerhalb der letzten 3 Dekaden senken. Auch die Behandlung Schlafbezogener Atmungsstörungen („Mechanische Ventilation“) trägt zur Risikoreduktion bei (Dziewas et al. 2005).

Therapie

Im Rahmen der Akuttherapie der zerebralen Ischämie stehen die zeitnahe Thrombolyse oder Thrombektomie, die Kontrolle von arteriellem Blutdruck, Blutzuckerspiegel, der Oxygenierung des Blutes und der Körpertemperatur sowie falls erforderlich die Behandlung eines Hirnödems im Vordergrund. Im weiteren Verlauf sind Elektrolyte und Flüssigkeit zu bilanzieren, die Vitalparameter zu kontrollieren, Schluck- und Atmungsstörungen zu beachten. Ferner sollte in den ersten Tagen neben der differentialdiagnostischen Abklärung auch mit rehabilitativen Maßnahmen wie Physiotherapie, Ergotherapie, Logopädie und neuropsychologischer Behandlung begonnen werden. Mit der konsequenten Kontrolle der in Tab. 1 genannten Risikofaktoren und der Gabe von Thrombozytenaggregationshemmern oder oralen Antikoagulanzien wird die Sekundärprävention gestartet. Parra et al. (2004) wiesen einen linearen Anstieg der Mortalität um 5 % pro AHI-Punkt bei unbehandelten Schlafapnoepatienten nach Schlaganfall nach. Dieser Befund ist in weiteren Studien nicht regelhaft bestätigt worden. Die gegenwärtige Studienlage lässt eine gesicherte Aussage zum Effekt einer Therapie einer Schlafbezogenen Atmungsstörung zur Senkung des Re-Infarktrisikos nicht zu. Auch die Frage, ob eine geeignete Therpaie das rehabilitative Outcome nach Schlaganfall signifikant verbessern kann, ist nicht hinreichend geklärt und bedarf hinlänglich großer und qualitative guter Studien (Boulos et al 2021). Die häufigen Complianceprobleme bei der nCPAP-Therapie infolge der Behinderung nach Schlaganfall erschweren die Untersuchungen nachhaltig (Birkbak et al. 2014). Es gibt Hinweise darauf, dass motorisches Lernen durch Gedächtnisprozesse im Schlaf konsolidiert wird. Die Wiederherstellung eines erholsamen Schlafs nach Insult kann somit – über den Effekt durch die unmittelbare Behandlung einer Atmungsstörung hinaus – zur Verbesserung des rehabilitativen Erfolgs beitragen.

Rehabilitation

Die stationäre, teilstationäre oder ambulante neurologische Rehabilitation stellt einen wesentlichen Faktor zur Wiederherstellung der Teilhabe am sozialen Leben dar. Sie sollte zeitnah nach dem Insultereignis beginnen. Die größten Behandlungsfortschritte werden innerhalb der ersten 12 Monate nach dem Ereignis erzielt.

Nachsorge

Regelmäßige Kontrollen der Risikofaktoren im Rahmen der Sekundärprävention.

Psychosoziale Bedeutung

Die zerebrale Ischämie kann für den Patienten beispielsweise durch Paresen, Aphasien oder Gesichtsfelddefekte den Verlust wesentlicher Selbsthilfefähigkeiten nach sich ziehen. Sie kann das Zerbrechen sozialer Beziehungen, den Verlust der Berufs- oder Erwerbsfähigkeit oder die Unterbringung in vollstationärer Pflege bedeuten. Diesen Folgen ist durch psychologische Begleitung und psychosoziale Beratung und Hilfestellung Rechnung zu tragen.

Prognose

Unter geeigneten rehabilitativen Maßnahmen werden die wesentlichen therapeutischen Fortschritte in den ersten 12 bis maximal 18 Monaten nach Ereignis erzielt. Dies sollte bei der gutachterlichen Einschätzung bezüglich Rentenrecht oder Schwerbehindertenrecht berücksichtigt werden. Die neurologische Einschätzung sollte neuropsychologische und neurolinguistische Aspekte mit einschließen (siehe auch „Begutachtung von Patienten mit Schlafstörungen in der Neurologie“).

Zusammenfassung, Bewertung

Schlafbezogene Atmungsstörungen sind ein bedeutsamer Risikofaktor für die Entstehung zerebraler Ischämien. Die Prognose von Hirninfarkten kann durch begleitende Schlaf-Wach-Störungen und Schlafbezogene Atmungsstörungen im Besonderen deutlich negativ beeinflusst werden. Die Studienlage dazu ist aber uneinheitlich. Schlaf-Wach-Störungen verschiedenster Art können auch ursächlich durch zerebrale Läsionen bedingt sein.
Literatur
Boulos MI, Dharmakulaseelan L, Brown DL, Swartz RH (2021) Trails in sleep apnea and stroke. Stroke 52:366–372
Birkbak J, Clark AJ, Rod NH (2014) The effect of sleep disorderd breathing on the outcome of stroke an transient ischemic attack: a systematic review. J Clin Sleep Med 10:103–108CrossRef
Dziewas R, Humpert M, Hopmann B et al (2005) Increased prevalence of sleep apnea in patients with recurring ischemic stroke compared with first stroke victims. J Neurol 252:1394–1398CrossRef
Marin JM, Carrizo SJ, Vicente E, Agusti AG (2005) Long-term cardiovascular outcomes in men with obstructive sleep apnoea-hypopnoea with or without treatment with continuous positive airway pressure: an observational study. Lancet 365(9464):1046–1053CrossRef
Martinez-Garcia MA, Campos-Rodríguez F, Soler-Cataluña JJ, Catalán-Serra P, Román-Sánchez P, Montserrat JM (2012) Increased incidence of nonfatal cardiovascular events in stroke patients with sleep apnoea: effect of CPAP treatment. Eur Respir J 39:906–912CrossRef
Parra O, Arboix A, Montserrat JM et al (2004) Sleep-related breathing disorders: impact on mortality of cerebrovascular disease. Eur Respir J 24(2):267–272CrossRef
Seiler A, Camilo M, Korostovtseva L et al (2019) Prevalence of sleep-disordered breathing after stroke or TIA. A meta-analysis. Neurology 92:e648–e659