Vigilance and neuropsychological capacity in obstructive sleep apnea syndrome and chronic obstructive pulmonary disease

Summary

Patients with obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) commonly complain of a decline of cognitive functions. These deficits can be due to sleep fragmentation or chronic hypoxemia. Although patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) present severe hypoxemia neuropsychological deficits are rarely reported. In the present study OSAS- and COPD patients were compared in order to reveal the importance of hypoxemia. 31 male OSAS-patients (50.1±9.4 years), 32 male COPD-patients (57.4±8.2 years), 10 male volunteers (48.0±9.9 years) were investigated by several computerized neuropsychological tests. Polysomnography was carried out the night before. 15 OSAS patients could be reinvestigated after 6 months of nCPAP-(nasal continuous positive airway pressure) therapy. Polysomnography revealed a lack of sleep stages 3 and 4 in both patient groups. Both patient groups presented a nearly identical profile concerning neuropsychological deficits. Compared to controls deficits in alertness (p<0.001) and continuous attention (p<0.01) were most important. Significant poorer test results achieved OSAS compared to COPD patients concerning vigilance (p<0.01) and divided attention (p<0.05). Cognitive deficits in OSAS correlated significantly with the relative portion of total sleep time during which oxygen saturation was below 90% (t90). After 6 months of nCPAP-therapy some test results improved in OSAS-patients. The study revealed cognitive deficits in OSAS and COPD patients, which can influence performance in occupational situations and driving. Test profiles of OSAS are similar to COPD patients which support the assumption that hypoxia may be responsible for deficits in concentration. Adequate therapy might prevent irreversible brain lesions.

Zusammenfassung

Patienten mit einem obstruktiven Schlafapnoesyndrom (OSAS) beklagen Tagesmüdigkeit und eine Einschränkung kognitiver Funktionen. Diese Symptome können Folge der Schlaffragmentierung oder chronischen Hypoxie sein. Obwohl Patienten mit chronisch obstruktiver Atemwegserkrankung (COPD) oft eine schwere Hypoxie aufweisen, werden seltener kognitive Defizite berichtet. In der vorliegenden Studie wurden neuropsychologische Defixite von OSAS- und COPD- Patienten verglichen, um den Einfluß der Hypoxie zu beurteilen. Untersucht wurden 31 männliche OSAS-Patienten (Alter: 50,1±9,4 Jahre), 32 männliche COPD-Patienten (57,4±8,2 Jahre) und 10 gesunde männliche Probanden (48,0±9,9 Jahre). Am Tage nach der ersten nächtlichen Polysomnographie wurde eine neuropsychologische, vorweigend computergestützte Testserie durchgeführt. 15 OSAS-Patienten konnten nach sechsmonatiger nCPAP-Therapie nachuntersucht werden. Alle Patienten hatten ein Defizit der Schlafstadien 3 und 4. In beiden Patientengruppen konnten nahezu identische Auffälligkeiten im neuropsycyologischen Profil nachgewiesen werden. Dabei imponierten im Vergleich zur Normgruppe Einschränkungen in der einfachen Aufmerksamkeit (p<0,001) und Daueraufmerksamkeit (p<0,01). Signifikant schlechtere Ergebnisse erzielten OSAS- gegenüber COPD-Patienten in der Testung der Vigilanz (p<0,01) und geteilten Aufmerksamkeit (p<0,05). Dabei korrelierten die kognitiven Defizite bei OSAS-Patienten mit dem relativen Anteil der Gesamtschlafzeit, in dem die O₂-Sättigung unter 90% lag (t90). Nach sechsmonatiger nCPAP-Therapie verbesserten sich Teilleistungen bei OSAS-Patienten. Die vorliegende Studie konnte kognitive Defizite bei OSAS- und COPD-Patienten aufzeigen, die sich z. B. bei Anforderungen am Arbeitsplatz und im Straßenverkehr auswirken könnten. Die Testergebnisse von OSAS- und COPD-Patienten wiesen viele Gemeinsamkeiten auf. Dies stützt die Annahme, daß insbesondere Hypoxieparameter für Konzentrationsdefizite verantwortlich sind. Durch eine adäquate Therapie sollte versucht werden, irreversible hypoxische zerebrale Läsionen zu verhindern.