Einfluss von Sauerstoff und Atemtechnik auf trigeminale Nozizeption und autonome Symptome

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob ein experimentelles Schmerzmodell, das die nozizeptive Reizung des 1. Trigeminusastes und die damit einhergehende autonome Aktivierung umfasst, durch einen möglichst hohen Sauerstoff-Partialdruck im Blut beeinflussbar ist. Hierzu wurden Patienten mit Cluster-Kopfschmerz sowie gesunde Probanden mittels intranasalem Capsaicin stimuliert; jeweils die Hälfte der Teilnehmer dieser Gruppen erhielt darauf als Intervention reinen Sauerstoff, die andere Hälfte Atemluft. Die zugrunde liegende Hypothese dieser Arbeit war es, dass die Inhalation von reinem Sauerstoff mittels einer Hyperventilation und speziellem Atemventil durch hohe O2-Partialdrücke bei Patienten mit CK sowohl den experimentellen Schmerz lindert, als auch die Tränensekretion reduziert, während sich bei Gesunden nur eine geringe oder gar keine Wirkung zeigt. Die Ergebnisse zeigten, dass das angewandte Modell eine trigemino-autonome Schmerzsymptomatik während CK-Attacken imitieren konnte: Es kam zu einem sofortigen trigeminalen Schmerzreiz sowie zu einer nachweisbaren autonomen Aktivierung. Auch aus den Ergebnissen der Blutgasanalysen wurde ersichtlich, dass die angewandte Atemtechnik zu dem angestrebten maximalen Anstieg des Sauerstoff-Partialdruckes führte. Durch die erhobenen Daten in Form der Bewertung des Schmerzverlaufes auf der Numerischen Rating Skala sowie der Erfassung der Auftretenshäufigkeit und Intensität autonomer Begleitsymptomatik wurde die Hypothese jedoch widerlegt. Die Behandlung mit reinem Sauerstoff zeigte in keiner der Gruppen Effekte auf die Schmerzhaftigkeit nach Reizung mit Capsaicin sowie auf die autonomen Begleitsymptome. Zusammenfassend lassen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die Interpretation zu, dass die Vorgänge während einer CK-Attacke nicht hinreichend simuliert werden konnten. Der Grund der fehlenden Wirksamkeit von Sauerstoff im Rahmen der Versuche liegt vermutlich in einer ungenügenden oder gar fehlenden Aktivierung von zentralen Strukturen mit Schlüsselfunktion in der Pathophysiologie des Cluster-Kopfschmerzes. Hierzu zählen insbesondere der Hypothalamus und der Ncl. salivatorius superior.

In this study it was analyzed if a experimental pain model, which includes a nociceptive irritation of the N. ophthalmicus accompanied by a autonomic activation, is effected by a possibly high oxygen partial pressure in the blood. Hereto patients with cluster headache and a healthy subject group were stimulated by intranasal capsaicin; respectively the half of the participants of those groups received pure oxygen as intervention, the other half breathing air. The underlying hypothesis of this study was, that the inhalation of pure oxygen by use of a hyperventilation and a special breathing valve via high oxygen partial pressures for patients with cluster headache reduces the experimental pain and the lacrimation, while for the healthy controls there is a minor or no effect. The results showed, that the applied pain model was able to imitate a trigemino autonomic pain symptomatology: There was a instant pain stimulus and a detectable autonomic activation. Also the results of the blood gas analysis show that the applied breathing technique led to the intended maximal increase of the oxygen partial pressure. Based on the data - the evaluation of the pain on the numeric rating scala and the detection of the incidence and intensity of the autonomic symptoms - the hypothesis was disproved. The treatment with oxygen in neither group showed effects on the dolorousness after stimulation by capsaicin or the accompanying autonomic symptoms. Summarizing, the results of this study lead to the interpretation that the processes during a cluster attack could not be sufficiently simulated. The reason of the missing effectiveness of oxygen in the context of this study is supposedly a insufficient or even absent activation of central structures with a key role in the pathophysiology of cluster headache. Including particularly the hypothalamus and the Ncl. salivatorius superior.