EEG Veränderung bei Hyperventilation: Das Powerspektrum-EEG unter kapnographisch kontrollierter Hyperventilation

Madad Fassli, Ahsannullah

EEG Veränderung bei Hyperventilation: Das Powerspektrum-EEG unter kapnographisch kontrollierter Hyperventilation. (Absanullah Madad Fassli, Ulrich Stephani) Einleitung: Hyperventilation dient seit Jahrzehnten als Provokationstest bei der Durchführung von Elektroenzephalographien (EEGs) zur Untersuchung der Hirnaktivität. Die vorliegende Studie untersucht die Frage, ob und wie der Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) die Hyperventilations-induzierten EEG-Veränderung beeinflusst. Zu diesem Zweck wurden Zusammenhänge zwischen pCO2-Veränderung und Veränderungen der EEG-Grundaktivität analysiert, dies bei nasaler bzw. oraler Atmung. Material/Methode: Mithilfe einer Transkapnode (Fa. Radiometer) wurde eine Hyperventilation über drei Minuten nasal bzw. oral mit einer Pause von 4 Minuten zur Messung der Veränderungen von CO2-Partialdruck und EEG-Grundaktivität bei 155 Kindern im Alter zwischen 6 und 18 Jahren mit unterschiedlichen klinischen Indikationen zum EEG durchgeführt. Die Veränderungen im EEG wurden visuell beurteilt und den Ableitungssituationen das zugehörige pCO2 zugeordnet. Die Auswertung erfolgte über deskriptive Statistik und nichtparametrische Verfahren. Intraindividuelle Vergleiche im zeitlichen Verlauf bzw. zwischen Mund- und Nasenatmung wurden über Wilcoxon-Paardifferenztests analysiert. Die Korrelation zwischen Grundaktivität während der Hyperventilation und pCO2 wurde mit dem Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman ermittelt. Ergebnisse: Die Hyperventilation führte sowohl für den pCO2 als auch für die Grundaktivität zum Absinken. Es wurden signifikante Korrelationen zwischen der Veränderung des CO2-Partialdrucks und der Grundaktivität ermittelt. Nach der Hyperventilation stieg die Grundaktivität innerhalb von zwei Minuten Pause wieder bis auf das Ausgangsniveau, während die pCO2–Werte nach vier Minuten Pause noch nicht auf den Ausgangswert zurückgekehrt war. Der Vergleich der Nasen- und Mundatmung bei der Hyperventilation zeigte eine Tendenz zu stärkerem Absinken des pCO2 und der EEG-Grundaktivität bei der Mundatmung mit signifikanten Unterschieden im Wilcoxon-Paardifferenztest mit p<0,01. Es konnte kein spezifischer CO2-Bereich zugeordnet werden, in dem EEG-Veränderungen induziert werden. Diskussion: Nach unserer Kenntnis der internationalen Literatur sind dies erstmalig Ergebnisse zu Korrelationen zwischen pCO2- und EEG-Grundaktivität-Werten. Der Einfluss der Hyperventilation und damit des CO2-Abfalls auf die EEG-Aktivität scheint jedoch durch ein multifaktorielles Zusammenspiel individuell geregelt zu werden. Die relativ schnelle Erholung der Grundaktivität könnte ein Hinweis darauf sein, dass die Beeinflussung temporaler wie auch frontaler Hirnareale durch die Absenkung des pCO2 nur gering ist, während die physiologischen Auswirkungen im Blutkreislauf und ggf. anderen Körperregionen größer sein können.

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Madad Fassli, Ahsannullah: EEG Veränderung bei Hyperventilation: Das Powerspektrum-EEG unter kapnographisch kontrollierter Hyperventilation. 2019.

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