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Bibliographic Metadata

Title
The K-complex in obstructive sleep apnea syndrome : Patterns and implications / submitted by Silvia Parapatics
Additional Titles
K-Komplex im Obstruktiven Schlafapnoesyndrom
AuthorParapatics, Silvia
Thesis advisorAnderer, Peter
PublishedWien, May 2017
Description142 Seiten : Illustrationen
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Dissertation, 2017
Annotation
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Date of SubmissionMay 2017
LanguageEnglish
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)K-Komplex / Schlafapnoe / K-Komplex Amplitude / K-Komplex Dauer / Araousal
Keywords (EN)K-complex / Slepp apnea / K-complex amplitude / K-complex duration / Arousal
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-12565 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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The K-complex in obstructive sleep apnea syndrome [4.82 mb]
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Abstract (German)

Hintergrund: Zahlreiche Studien deuten darauf hin, dass K-Komplexe (KK) einen Hin-weis auf die funktionale Integrität frontokortikaler Neuronenpopulationen während des Schlafes liefern könnten. Patienten mit obstruktivem Schlafapnoesyndrom (OSAS) zeigten im Unterschied zu Gesunden weniger ausgeprägte Amplituden und eine höhere Reiz-schwelle um evozierte KK auszulösen. Allerdings wurde in bisherigen Studien nicht der sogenannte spontane KK, der nicht in Zusammenhang mit einem bekannten auslösenden Faktor steht, untersucht.

Ziel der Studie: Das Ziel der aktuellen Studie war die Untersuchung der Charakteristika (Anzahl, Amplitude, Dauer und Steilheit) spontaner KK (nicht assoziiert mit Apnoen und Hypopnoen) - welche in zeitlichem Zusammenhang mit Arousals (arousalassoziierte KK, AKK) oder ohne Arousals (unassoziierte KK, UKK) auftreten können - bei Patienten mit OSAS (vor und unter CPAP Behandlung) im Vergleich zu gesunden Kontrollen.^ ^

Methoden: 22 OSAS Patienten mit einem Apoe-Hypopnoe-Index > 15/h Schlaf (durch-schnittlicher AHI: 48.5) (Durchschnittsalter: 59.7) und 22 in Alter und Geschlecht entspre-chende gesunde Probanden aus der SIESTA Datenbank (Durchschnittsalter: 59.3) wurden in die Studie einbezogen. Die Patienten hatten eine Polysomnographie (PSG) in der Nacht vor Beginn der CPAP Therapie, eine während der CPAP Titrationsnacht und eine nach 3-6 montiger Behandlung. Die Erkennung von KK im Schlafstadium 2 basierte auf einem vali-dierten automatischen KK-Detektionsalgorithmus.

Ergebnisse: In der PSG Nacht vor Beginn der CPAP Behandlung unterschieden sich die Patienten von den Gesunden vor allem in der Anzahl von KK (Gesunde hatten signifikant mehr UKK als Patienten), in der KK Dauer (Gesunde hatten signifikant kürzere UKK und AKK), und weniger ausgeprägt in der KK Amplitude (Gesunde hatten niedrigere AKK Amplituden).^ Die CPAP Behandlung führte zu signifikant mehr UKK, einer signifikanten Verkürzung von UKK und AKK und zu niedrigeren KK Amplituden. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine CPAP Behandlung über 3 6 Monate die KK Charakterisitka in Richtung Normalisierung beeinflusst jedoch mit Ausnahme der Dauer von AKK die bei Patienten im Vergleich zu Gesunden immer noch signifikant länger war.

Schlussfolgerung: Der KK und seine Eigenschaften sind ein non invasiver Marker, der es ermöglicht die Fähigkeit frontokortikaler Neuronenpopulationen zu synchronisierten Hy-perpolarisations- und Depolarisationsphasen während des Schlafs zu messen. Eine verlän-gerte KK Dauer bei OSAS Patienten kann auf eine Beeinträchtigtung bei der Rekrutierung des lokalen neuronalen Netzwerks während des Schlafs hinweisen.

Abstract (English)

Background: Numerous studies point out that the K-complex (KC) might be considered as an indicator of the functional integrity of frontocortical neuronal processes during sleep. Studies with evoked KCs in patients suffering from obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) demonstrated reduced KC amplitudes and a higher threshold for KC elicitation in comparison with healthy controls. However, up to now there are no studies investigating the so-called spontaneous KC - which is not related to any known eliciting factor.

Objective: The primary aim of this study was to investigate the characteristics (number, amplitude, duration, and slope) of the spontaneous KC (not associated with apneas and hypopneas) which can be associated with arousals (arousal associated KC, AKC) or not associated with arousals (unassociated KC, UKC) in OSAS patients (untreated and under continuous positive airway pressure treatment, CPAP) in comparison to healthy controls.^ ^

Subjects and Methods: Data from 22 patients (mean age of 59.7) suffering from OSAS with an Apnea-Hypopnea Index >15/h sleep (mean AHI of 48.5) and 22 age and sex matched healthy controls selected from the SIESTA database (mean age 59.3) was includ-ed in the study. All patients had one polysomnography (PSG) night before the start of CPAP treatment, one during CPAP titration and one after 3 - 6 months of CPAP treat-ment. KC detection in sleep stage 2 was based on a validated automatic KC-detection al-gorithm.

Results: In the PSG night before CPAP treatment, OSAS patients differed most notably from healthy controls in the number of KCs (controls had a significantly higher number of UKC), in KC duration (controls had significantly shorter UKC and AKC duration), and less markedly in KC amplitude (controls had lower AKC amplitudes). CPAP treatment led to significantly more UKC, a shorter duration of both UKC and AKC, and lower KC am-plitudes.^ These findings indicate that 3 - 6 months of CPAP treatment affects KC charac-teristics towards normalization except on duration of the AKC which was still longer in patients compared to controls.

Conclusion: The KC and its properties provide a marker for measuring the ability of fron-tocortical populations of neurons for producing synchronized hyperpolarization and depo-larisation phases during sleep. Prolonged KC duration in OSAS might be an indicator for an impaired recruitment of the local neuronal network during sleep.

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