Herzinsuffizienz

Es gibt keine einheitliche Definition der Herzinsuffizienz. Die neuen Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie benutzen eine klinische Definition. Danach ist die Herzinsuffizienz über typische Symptome (z. B. Luftnot, Knöchelödeme und schnelle Ermüdbarkeit) und klinische Zeichen (z. B. obere Einflussstauung, pulmonale Rasselgeräusche, verschobener Herzspitzenstoß) sowie über eine kardiale Struktur- und/oder Funktionsstörung definiert [1].

Hinsichtlich der zugrundeliegenden Funktionsstörung unterscheidet man eine Herzinsuffizienz mit erhaltener systolischer Ejektionsfraktion (Heart Failure with Normal/Preserved Ejection Fraction, HFnEF/HFpEF; diastolische Herzinsuffizienz) von einer Herzinsuffizienz auf dem Boden einer reduzierten Ejektionsfraktion (Heart Failure with Reduced Ejection Fraction, HFrEF; systolische Herzinsuffizienz) [1].

HFrEF und HFpEF kommen etwa gleich häufig vor, die Prävalenz wird auf 2–3 % geschätzt, die Inzidenz steigt aber deutlich mit dem Lebensalter, wobei es vor allem die Frauen sind, die mit zunehmendem Lebensalter an einer HFpEF erkranken [2]. Die Prognose der Herzinsuffizienz ist, trotz erheblicher Fortschritte zur Therapie, insbesondere der HFrEF, weiterhin ernst und verschlechtert sich mit zunehmenden Symptomen, Hospitalisationen und kardialen Funktionseinschränkungen weiter [3, 4, 5]. HFpEF-Patienten weisen dabei grundsätzlich weniger spezifische Herzinsuffizienzsymptome auf als HFrEF Patienten. Bei ihnen stehen meist die Symptome von Komorbiditäten im Vordergrund [6].

Während für die Therapie der systolischen Herzinsuffizienz evidenzbasierte Leitlinien vorliegen, konnten Studien zur Therapie der diastolischen Herzinsuffizienz bisher zwar einen Effekt auf klinische Symptome, nicht aber auf harte Endpunkte nachweisen [1, 7]. Daher gibt es bislang keine einheitliche Empfehlung zur Therapie der HFpEF [5].

Ziele einer Herzinsuffizienztherapie

Im Rahmen klinischer Studien wurde bislang immer Wert auf eine Reduktion von Mortalität und Letalität gelegt, zunehmend werden aber auch Lebensqualität und Vermeidung von Rehospitalisationen als primäre Endpunkte gewählt. Damit ergeben sich als Ziele der Herzinsuffizienztherapie eine Verbesserung der Symptome, der Leistungsfähigkeit und kardialen Funktion, der Lebensqualität, die Vermeidung von kardialen Dekompensationen und Hospitalisationen sowie eine Reduktion von Mortalität und Letalität [1].

Schlafbezogene Atmungsstörungen und Herzinsuffizienz

Unabhängig von der zugrundeliegenden Ätiologie (ischämisch, nichtischämisch oder valvulär) oder der zugrundeliegenden Funktionsstörung (HFpEF, HFrEF) der Herzinsuffizienz ist die Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen sehr hoch [8, 9, 10, 11, 12] (Tab. 1, Tab. 2).

Tab. 1 Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen bei Patienten mit Herzinsuffizienz und erhaltener linksventrikulärer Ejektionsfraktion (HFpEF)
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Tab. 2 Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen bei Patienten mit Herzinsuffizienz und reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF)
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Abhängig vom Schweregrad der Herzinsuffizienz konnten wir bei stabiler diastolischer Herzinsuffizienz (HFpEF) eine Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen (Apnoe-Hypopnoe-Index, AHI ≥ 5/h) von fast 70 % dokumentiert werden. Dabei entfallen knapp 40 % auf die obstruktive Schlafapnoe (OSA) und 30 % auf die zentrale Schlafapnoe (CSA). Betrachtet man nur die Patienten mit mittel- bis schwergradiger schlafbezogener Atmungsstörungen, so liegt die Gesamtprävalenz bei immerhin noch 50 %, mit gleichen Anteilen von OSA und CSA. Graduiert man die Einschränkung der diastolischen Funktion echokardiographisch (transmitrales Flussprofil) so zeigt sich, dass mit zunehmender diastolischer Funktionsstörung die Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen insgesamt und insbesondere der Anteil der CSA zunehmen (Abb. 1, [8]).

Abb. 1
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Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen in Abhängigkeit vom Grad der diastolischen Funktionsstörung. (Aus [8]; Nachdruck mit freundlicher Genehmigung)

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Bei stabiler systolischer Herzinsuffizienz (HFrEF) liegt die Prävalenz zwischen 71 und 76 %, abhängig vom angelegten Schwellenwert für den Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) und der Schwere der Herzinsuffizienz im untersuchten Kollektiv. Dabei ist der Anteil obstruktiver und zentraler respiratorischer Störungen etwa gleich verteilt [9, 15, 16]. Betrachtet man auch hier nur mittel- bis schwergradige Formen schlafbezogener Atmungsstörungen, so liegt die Prävalenz in den meisten Studien bei etwa 50 %.

Zur Prävalenz und Bedeutung schlafbezogener Atmungsstörungen bei akut dekompensierter Herzinsuffizienz (ADHF) gibt es derzeit noch wenige Untersuchungen. In einer US-amerikanischen Studie (n = 395) wird die Prävalenz mittel- bis schwergradiger schlafbezogener Atmungsstörungen (AHI ≥ 15/h) mit 75 % angegeben, dabei entfielen 57 % auf die OSA und 18 % auf die CSA [18]. In einer zweiten amerikanischen Studie an 29 ADHF-Patienten konnte eine Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen von 97 % (AHI > 5/h) bzw. von 76 % (AHI ≥ 15/h) demonstriert werden. Der weit überwiegende Teil der respiratorischen Ereignisse waren dabei zentral konfiguriert [19]. In einer ersten Analyse von 45 Patienten mit akuter kardiopulmonaler Dekompensation konnten wir eine Prävalenz von formal über 90 % dokumentieren. Die überwiegende Anzahl der Patienten hatte dabei eine CSA (60 %), nur gut 30 % zeigten eine OSA [20].

Pathophysiologische Konsequenzen schlafbezogener Atmungsstörungen bei Herzinsuffizienz

Die direkten und akuten Effekte einer OSA und CSA auf die kardiale Funktion scheinen auf den ersten Blick unterschiedlich zu sein [21]. Atmungsanstrengungen gegen verschlossene Atemwege führen zu deutlichen intrathorakalen Druckänderungen, die mit akuten Veränderungen der kardialen rechts- und linksventrikulären Vor- und Nachlast verbunden sind. Der akute Nettoeffekt mag so ein Rückgang in linksventrikulären Schlagvolumen bei OSA und ein unbeeinflusstes oder sogar erhöhtes Schlagvolumen bei CSA sein [21]. Verschiedene Studien haben jedoch gezeigt, dass es unabhängig vom führenden Typ zu einer weiteren Aktivierung des sympathischen Nervensystems, welches wiederum negative Auswirkungen auf die Herzfunktion (erhöhter Sauerstoffbedarf bei erhöhter Herzfrequenz, gesteigerter Nachlast, erhöhter Wandspannung etc.) hat [9, 15, 16, 22, 23, 24, 25, 26]. Hinzu kommen repetitive Sauerstoffentsättigungen mit Hypoxämie mit der Konsequenz eines verminderten Sauerstoffangebotes und Aktivierungen des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, mit der Konsequenz einer steigenden Vor- und Nachlast [27, 28, 29]. Die evidenzbasierte medikamentöse Herzinsuffizienztherapie wird so untergraben.

Schlafbezogene Atmungsstörungen und Herzinsuffizienz – Was ist Henne, was ist Ei?

Die OSA ist als unabhängiger Risikofaktor für die Entstehung zahlreicher kardiovaskulärer Folgeerkrankungen anerkannt [30]. Für die Herzinsuffizienz zeigen epidemiologische Studien ebenfalls einen Zusammenhang zwischen OSA und der Entwicklung einer systolischen Herzinsuffizienz, wobei dieser Zusammenhang bei Männern stärker ausgeprägt zu sein scheint als bei Frauen [31, 32]. Ist eine Herzinsuffizienz manifest, so kann diese auch zu einer OSA führen, bzw. diese verschlechtern [33]. Überhaupt scheint sich die OSA bei Patienten mit Herzinsuffizienz von der bei Patienten ohne Herzinsuffizienz zu unterscheiden. Mit zunehmendem Grad der kardialen Dysfunktion scheint es auch hier eine Abhängigkeit mit respiratorischen Zykluslängen einer OSA zu geben [34]. Wie aus der Abb. 2 ersichtlich, sind die respiratorischen Parameter (Zykluslänge, Apnoedauer etc.) bei herzinsuffizienten Patienten deutlich länger, als bei OSA-Patienten ohne manifeste Herzinsuffizienz.

Abb. 2
figure 2

Zykluslängen respiratorischer Ereignisse unterscheiden sich signifikant zwischen OSA-Patienten mit und ohne Herzinsuffizienz. (Aus [34], Nachdruck mit freundlicher Genehmigung)

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Ob das Auftreten einer CSA mit Cheyne-Stokes-Atmung bei herzinsuffizienten Patienten ein eigenständiger Risikofaktor, oder nur ein Marker des Schweregrades der Herzinsuffizienz ist, wird kontrovers diskutiert [35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42]. Neben anderen Ursachen wie Apoplexie oder Niereninsuffizienz, ist eine Herzinsuffizienz mit Abstand die häufigste Ursache für das Auftreten einer CSA mit Cheyne-Stokes-Atmung: Die Schwere der Herzinsuffizienz, gleich ob systolisch oder diastolisch verursacht, spiegelt sich in der Schwere der CSA wider (Abb. 3, [8, 43]). Mit zunehmendem Schweregrad der Herzinsuffizienz steigen die Prävalenz und der Ausprägungsgrad der CSA. Dabei ist der Apnoe-Hypopnoe-Index nur eingeschränkt zur Graduierung der CSA mit Cheyne-Stokes-Atmung geeignet, da die Anzahl der respiratorischen Ereignisse pro Stunde durch ihre Länge limitiert wird [44, 45].

Abb. 3
figure 3

Modell zur Abhängigkeit von Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen insgesamt und der obstruktiven (OSA) bzw. zentralen Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmungsmuster (CSA-CSR) und der schwere der Herzinsuffizienz. (Aus [76]; Mit freundlicher Genehmigung von Oxford University Press)

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Durch eine suffiziente Herzinsuffizienztherapie, sei es medikamentös [46, 47] oder mittels kardialer Resynchronisationstherapie (CRT) [48, 49, 50], kann eine Reduktion des Schweregrades einer CSA, nicht aber der einer OSA erreicht werden. Nach bisherigem Verständnis und Datenlage sollte daher eine spezifische Therapie der CSA bei Patienten mit stabiler Herzinsuffizienz und nach Ausschöpfung der evidenzbasierten Herzinsuffizienztherapien erfolgen [30]. Erste kleiner Studien zeigen eine positive Beeinflussung der Herzinsuffizienz durch eine adaptive Servoventilationstherapie, unabhängig vom Vorliegen einer schlafbezogenen Atmungsstörung [51, 52]. Inwieweit diese Daten bestätigt werden können oder inwiefern auch eine Therapie schlafbezogener Atmungsstörungen bei kardial dekompensierten Patienten Anwendung finden sollen, bleibt abzuwarten [53] und ist derzeit Gegenstand einer randomisiert-kontrollierten Studie (CAT-HF, NCT01953874).

Prognostische Konsequenz schlafbezogener Atmungsstörungen bei Herzinsuffizienz

Es sind die kardiovaskulären Folgeerkrankungen, die langfristig die Prognose von Patienten mit schlafbezogenen Atmungsstörungen limitieren. Bei der Herzinsuffizienz liegen Daten zur prognostischen Relevanz der obstruktiven Schlafapnoe vor [39, 54]. Auch wenn es widersprüchliche Daten dazu gibt, ob die CSA lediglich Marker oder eigenständiger Risikofaktor bei herzinsuffizienten Patienten ist, so werden heute im Allgemeinen sowohl die OSA als auch die CSA als unabhängige Prädiktoren für das Überleben [38, 55, 56] bzw. die Rehospitalisation [57] von Patienten mit symptomatischer systolischer Herzinsuffizienz angesehen.

Obwohl pathophysiologisch gut vorstellbar, fehlen bislang Daten zur prognostischen Relevanz schlafbezogener Atmungsstörungen bei diastolischer Herzinsuffizienz (HFNEF).

Diagnose schlafbezogener Atmungsstörungen bei herzinsuffizienten Patienten

Übliche anamnestische Fragen oder etablierte Fragebögen sind für ein Screening und die Diagnostik schlafbezogener Atmungsstörungen bei herzinsuffizienten Patienten nicht validiert und versagen regelhaft [58, 59, 60, 61].

Bei einer extrem hohen Prä-Test-Wahrscheinlichkeit kann ein einfaches Screening hingegen eine relevante schlafbezogene Atmungsstörung mit hoher Präzision ausschließen. Eine geringe Nacht-zu-Nacht-Variabilität im Schweregrad schlafbezogener Atmungsstörungen bei chronisch-stabiler Herzinsuffizienz trägt dabei zur Erhebung valider Untersuchungsergebnisse bei [62, 63, 64].

Für eine sichere Diagnostik bedarf es einer hochqualitativen kardiorespiratorischen Polygraphie oder Polysomnographie [30, 65]. Ob eine Polysomnographie angesichts der hohen Anzahl schlafbezogener Atmungsstörungen bei kardialen Patienten und insbesondere denen mit Herzinsuffizienz notwendig und praktikabel sein wird, ist ungewiss. Hier werden die Ergebnisse der SERVE-HF-Studie (NCT00733343), bei der die Diagnostik und Therapieeinstellung zum großen Anteil polygraphisch vorgenommen wird, entscheidende Erkenntnisse liefern. Zum anderen wird entscheidend sein, ob Schlafqualität und Schlafeffizienz eigenständige Risikofaktoren bei herzinsuffizienten Patienten darstellen, und ob eine Verbesserung dieser einen prognostischen Nutzen hat. Aufgrund der etablierten und hochqualitativen Schlafmedizin könnten hier entscheidende Daten aus Deutschland kommen. Prospektive Therapieregister (NCT01657188), wie man sie aus anderen Bereichen der Kardiologie kennt, könnten hier zeitnah Evidenz liefern.

Therapie schlafbezogener Atmungsstörungen bei Herzinsuffizienz

Gemäß den Leitlinien und Empfehlungen der Fachgesellschaften sollte eine Behandlung der polysomnographisch dokumentierten OSA bei herzinsuffizienten Patienten mittels kontinuierlicher Überdruckbeatmung (CPAP) in Erwägung gezogen werden [1, 30, 65, 66]. War die Empfehlung zur CPAP-Therapie der OSA bei herzinsuffizienten Patienten in der Leitlinie von 2008 noch mit einem Evidenzgrad hinterlegt (class of recommendation IIb, level of evidence C), so findet sich in der aktuellen Leitlinie der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie nur noch eine allgemeine Empfehlung [1, 67]. Hintergrund ist auch hier sicherlich das Fehlen von großen multizentrischen RCTs, da die bisherige Evidenz lediglich auf kleineren Studien beruht. Die Therapie wurde meist unter polysomnographischer Kontrolle eingeleitet und ein fixer CPAP-Druck manuell titriert [68, 69, 70, 71].

Bei herzinsuffizienten Patienten wird ein genereller Einsatz der einfachen Überdruckbeatmung (CPAP) zur Therapie der CSA nicht empfohlen [30]. Hintergrund hier ist der negative Ausgang der CANPAP-Studie (Canadian Continuous Positive Airway Pressure Trial), die zum Ziel hatte eine verbesserte Prognose herzinsuffizienter Patienten unter CPAP nachzuweisen. Die Suppression zentraler respiratorischer Ereignisse mittels CPAP gelang in dieser Studie jedoch nicht in adäquater Weise [72, 73]. Empfohlen werden verschiedene Bi-Level-Therapien, wobei für die Adaptive Servoventilationstherapie (ASV) die Datenlage derzeit am überzeugendsten ist. Die ASV-Therapie zur Behandlung der CSA mit Cheyne-Stokes-Atmung ist in der Lage, die respiratorischen Ereignisse effektiv und dauerhaft zu senken [74, 75, 76, 77], ist mit einer guten Compliance verbunden [78] und kann zumindest bei Patienten mit bestehender Tagesschläfrigkeit zu einer deutlichen Verbesserung der subjektiven und objektiv gemessenen Einschlafneigung am Tage führen [79]. In nicht kontrollierten und kleineren randomisierten Studien ergaben sich Hinweise, dass die ASV-Therapie bei Patienten mit Herzinsuffizienz und CSA die Lebensqualität und die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit verbessern kann [51, 75, 78, 80, 81, 82]. In ersten randomisierten Studien bei herzinsuffizienten Patienten konnte gezeigt werden, dass auch hier die ASV-Therapie in der Lage ist, respiratorische Ereignisse unterschiedlichen Typs effektiv zu therapieren [83, 84]. Es konnte ein positiver Effekt auf das BNP („brain natriuretic peptide“) als Marker der Herzinsuffizienz gezeigt werden, während es zu keiner Änderung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit in der Spiroergometrie bzw. zu echokardiographischen Parametern kam. Hier sind weitere und vor allem ausreichend große Studien notwendig, um mögliche Effekte auch hinsichtlich eines reverse remodeling (Verbesserung der Ejektionsfraktion bei Rückgang der linksventrikulären Dilatation) nachzuweisen.

Erste Beobachtungsstudien weisen darauf hin, dass eine Therapie, die die CSA und OSA bei herzinsuffizienten Patienten effektiv unterdrückt, zu einer Verbesserung der Prognose beitragen kann [51, 55, 56]. Zwei derzeit laufende große randomisierte Studien (ASV vs. leitliniengerechte Herzinsuffizienztherapie alleine, SERVE-HF und ADVENT-HF) werden diesbezüglich Evidenz liefern. Die SERVE-HF Major Substudy wird zudem mechanistische Fragen insbesondere hinsichtlich eines möglichen reverse remodeling klären.

Alternative Therapieverfahren spielen derzeit nur eine untergeordnete Rolle und sollten nur bei Unverträglichkeit einer Beatmungstherapie bzw. bei Auftreten von bedeutsamen Nebenwirkungen wie z. B. Blutdruckabfall unter Überdruckbeatmung [85] eingesetzt werden.

Zwar vermag eine nächtliche Sauerstoffapplikation eine CSA mit Cheyne-Stokes-Atmung augenscheinlich zu bessern, eine Verbesserung kardialer Funktionsparameter ist jedoch nicht [86, 87] bzw. nicht hinreichend nachgewiesen. Daten zu einer möglichen Verbesserung der Prognose herzinsuffizienter Patienten fehlen [88]. Auch eine transvenöse Stimulation des N. phrenicus zur Therapie der zentralen Schlafapnoe [89, 90], eine dynamische CO2-Applikation [91] oder eine adjustierte Totraumventilation befinden sich derzeit noch im experimentellen Stadium. Sie werden ausschließlich im Rahmen klinischer Studien eingesetzt.

Medikamentöse Therapien mit Azetazolamid oder Theophyllin sollten aufgrund ihres Nebenwirkungspotenzials speziell bei Herzinsuffizienz nicht eingesetzt werden.

Fazit für die Praxis

  • Schlafbezogene Atmungsstörungen haben eine hohe Prävalenz bei herzinsuffizienten Patienten.

  • Unabhängig davon, ob die Herzinsuffizienz vorrangig die systolische (Pumpfunktion) oder die diastolische (Relaxation) Funktion betrifft, steigt besonders die Prävalenz der zentralen Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmungsmuster mit dem Schweregrad der Herzinsuffizienz.

  • Während die obstruktive Schlafapnoe einen Risikofaktor für die Entstehung einer Herzinsuffizienz darstellt, korreliert das Ausmaß der zentralen Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmungsmuster mit Schweregrad der Herzinsuffizienz. Beide Formen der schlafbezogenen Atmungsstörungen sind wohlmöglich mit einer weiteren Verschlechterung der Prognose herzinsuffizienter Patienten verbunden.

  • Nationale und internationale Leitlinien der kardiologischen Fachgesellschaften empfehlen die Therapie der obstruktiven Schlafapnoe mittels kontinuierlicher Überdruckbeatmung (CPAP) im Rahmen der Herzinsuffizienztherapie.

  • Spezifische Beatmungstherapien zur Therapie einer herzinsuffizienzassoziierten zentralen Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmungsmuster, insbesondere die Adaptive Servoventilationstherapie (ASV), haben in kleineren Studien positive Effekte auf Lebensqualität, Symptome und kardiopulmonale Leistungsfähigkeit gezeigt.

  • Ergebnisse multizentrischer RCTs bezüglich harter Endpunkte stehen aus und sind derzeit Gegenstand zweier großer, randomisierter multizentrischer Studien.