Kardiale Funktionsdiagnostik bei Patienten mit somatoformer Schmerzstörung und gesunden Kontrollen

Abstract

Eine vielschichtige Interaktion des autonomen Nervensystems wird in der Lite-ratur inzwischen bei verschiedenen Schmerzstörungen wie der Fibromyalgie oder des CPRS angenommen. Die vorliegende Arbeit untersuchte das vegetative Nervensystem bei Patienten mit einer somatoformen Schmerzstörung. Im Mittelpunkt stand die Messung kardialer Funktionsparameter unter Verwendung einer traditionellen autonomen Testbatterie sowie der Spektralanalyse. Es sollte herausgefunden werden, ob die mittlere Herzrate, die speziellen Testwerte bei den einzelnen Versuchen als auch die Parameter der Spektralanalyse sich im Sinne einer autonomen Dysba-lance (zugunsten des Sympathikus) von einem gesunden Kollektiv unterschei-den. Untersucht wurden 27 männliche und weibliche Personen mit einer somatofor-men Schmerzstörung, denen 27 gesunde Versuchspersonen nach Alter, Ge-schlecht und BMI gegenübergestellt wurden. Neben dem ärztlichen Interview wurden folgende Fragebögen zur Diagnoseobjektivierung erhoben: Chronic Pain Grade, FFbH-R, BaDo, SF-36, PHQ-D, PSQ4. Die in dieser Studie ver-wendete autonome Testbatterie beinhaltet die metronomische Atmung (6 Atem-zyklen pro Minute, In- und Exspirationsphase je 5 Sekunden), den Stroop-Test (25 Farbadjektive, 5 Reihen mit je 5 Wörtern), das Valsalva-Manöver (15 Se-kunden kontinuierlicher Druck von 40 mmHg für 15 Sekunden), einen standar-disierten Rechentest (2 Minuten so schnell wie möglich von 1000 fortlaufend 7 subtrahieren) sowie das Orthostase-Manöver (für 3 Minuten Untersuchungslie-ge um 60° gekippt ). Außerdem wurden die Ruhewerte zu Beginn und Ruhephasen zwischen den Versuchen analysiert. Für die Erhebung der kardialen Parameter wurde wäh-rend dieser Testreihe intermittierend und kontinuierlich der Blutdruck gemessen sowie ein EKG abgeleitet. Daraus wurden E/I-Ratio, I/E-Differenz bei der metronomischen Atmung, Herzraten- und Blutdruckanstieg bei dem Stroop-Test und dem Rechentest, Valsalva-Ratio beim Valsalva-Manöver sowie die 30:15-Ratio des Orthostase-Manövers ermittelt. Für die Herzratenvariabilitätsanalyse kam die computergestützte Spektralanalyse unter Verwendung des Algorithmus der Adaptiven Autoregressiven Parameter (AAR) zur Transformation der EKG-Daten zum Einsatz, folgende Parameter wurden erhoben: HF-Band, LF-Band, HF/LF-Ratio, PSD-R-R-I. Diese wurden bei den Ruhewerten, der metronomi-schen Atmung, dem Valsalva-Manöver und dem Orthostase-Versuch der auto-nomen Testreihe analysiert. Die erhobenen Diagnose-Fragebögen bestätigen das Vorliegen einer somato-formen Schmerzstörung. Die durchschnittliche Herzrate war bei den Schmerz-patienten über die gesamte Zeit der Messung gegenüber der Kontrollgruppe erhöht. Bei der Mehrzahl der Messabschnitte, also den Ruhewerten, allen Ru-hephasen, der metronomischen Atmung, beim ersten Stroop-Test sowie beim Orthostase-Manöver, ist der Unterschied zur Kontrollgruppe signifikant. Bei den zu berechnenden Testwerten ergaben sich nur in vier von zehn Testwerten ein-deutig signifikant verschiedene Werte zwischen den Gruppen: In der Patienten-gruppe war der Herzratenanstieg bei beiden Stroop-Tests und dem Rechentest signifikant reduziert, ebenso die 30:15-Ratio. Bei den HRV-Parametern ist das LF-Band, das HF-Band als auch das PSD-R-R-I bei allen analysierten Tests bei den Patienten im Vergleich zu der Proban-dengruppe erniedrigt. Bei der LF/HF-Ratio sind die Werte bei der Patienten-gruppe erhöht. 16 von insgesamt 24 der betrachteten HRV-Parametern waren signifikant verschieden zwischen den beiden Gruppen, wobei das maßgebliche HF-Band über alle Messabschnitte eine Signifikanz zeigte. Die Ergebnisse dieser Studie weisen insgesamt darauf hin, dass bei den Pati-enten mit somatoformer Schmerzstörung eine autonome Dysfunktion vorliegt. Vermutet wird eine sympathische Hyperaktivität, die aufgrund der reziproken Organisation der beiden efferenten Systeme mit einer Inhibition des parasym-pathischen Systems einhergeht. Die genauen Mechanismen der Interaktion des autonomen Nervensystems mit der somatoformen Schmerzstörung speziell und anderen Schmerzerkrankun-gen allgemein sind in der Wissenschaft weitgehend unverstanden und bedürfen in Zukunft noch gründlicher Erforschung. Dies wäre vor allem im Hinblick auf neue Therapieansätze von großem Nutzen.

Meanwhile a complex interaction between the autonomic nervous system and different pain disorders such as fibromyalgia and the complex regional pain syndrome is accepted in the literature. The present work has examined the autonomic nervous system of patients with a somatoform pain disorder. The focus was put on the measurement of cardial functional parameters. Therefore a traditional autonomic test battery and the spectral analysis have been used. It was hypothesized that the mean heart rate, the different collected test values as well as the parameters of the spectral analysis differ in terms of an autonomic dysbalance (in support of the sympathetic nervous system) in comparison to a healthy control group. 27 male and female persons with a somatoform pain disorder have been examined and have been matched with healthy controls in concern of age, sex and BMI. Beside the medical interview the following questionnaires have been collected in order to objectify the diagnosis of a somatorm pain disorder: Chronic Pain Grade, FFbH-R, BaDo, SF-36, PHQ-D, PSQ4. The autonomic test battery used in this study includes the metronomic breathing, the Stroop test, the Valsalva manoeuvre, a standardised calculating test as well as the tilt table manoeuvre. Besides the quiescent values at the beginning the periods between the tests have been analysed. For collecting the cardiac parameters the blood pressure has been measured intermittently and continuously and an ECG has been recorded. Hence the different values could have been calculated: E/I-ratio and I/E-difference with the metronomic breathing, the increase of the heart rate and the blood pressure with the stroop-test and the calculating test, Valsalva-ratio as well as the 30:15 -ratio with the tilt table manoevre. Concerning the heart rate variability analysis the computer-assisted spectral analysis applying the algorithm of the adaptive autoregressive parameter (AAR) was used for transforming the ECG data. The following parameters were collected: HF-band, LF-band, HF/LF-ratio, PSD-R-R-I. These parameters have been analysed in the quiescent periods, during the metronomic breathing, the Valsalva manoeuvre and the tilt table manoeuvre of the autonomic test battery. The questionnaires have affirmed the existence of a somatoform pain disorder in the examined patients. The mean heart rate has been higher through the whole time in the patients with the pain disorder in comparison to the healthy control group. The difference was significant in the majority of the periods (the quiescent periods , the metronomic breathing, the first stroop-test, the tilt table manoeuvre). 4 of the 10 calculated values were significant different between the groups: The increase of the heart rate has been significant lower in the stroop-tests, the calculating test, as well as the 30:15-ratio of the tilt table manouevre. Concerning the HRV-Parameters the LF-Band, the HF-Band as well as the PSD-R-R-I have been reduced in the patients in comparison to the control group. The LF/HF-Ratio is higher in the patient group. 16 of these 24 analysed HRV-Parameters have been significantly different. The decisive HF-Band was always significant. This study has proved an autonomic dysfunction with a sympathetic hyperactivity in patients with a somatoform pain disorder. Yet, the exact mechanism of interaction between the autonomic nervous system and the somatoform pain disorder and other pain disorders are not understood and will need further thorough research in the future. This would be of great benefit regarding new therapeutic strategies.