Fachthema

Untersuchung des autonomen Nervensystems

Leading Opinions, 29.04.2010
Neurologie

Objektive Untersuchungsmethoden zur Testung des autonomen Nervensystems (ANS) finden zunehmend Eingang in den klinischen Alltag. Die Kenntnis der verschiedenen Methoden ist Grundvoraussetzung für einen effizienten Einsatz. Untersuchungen des ANS stellen insbesondere bei der Abklärung und Verlaufsbeurteilung von Polyneuropathien, neurodegenerativen Erkrankungen, orthostatischer Intoleranz und unklaren transienten Bewusstseinsverlusten eine wertvolle Zusatzdiagnostik dar.

Die apparative Untersuchung des somatischen Nervensystems ist seit Langem etablierter Bestandteil der neurologischen Diagnostik. Dank technischer Fortschritte hat in den letzten Jahren auch die Objektivierung der Funktion des ANS zunehmend Eingang in den klinischen Alltag gefunden.

Die Neurologie befasst sich dabei üblicherweise mit der Evaluation der Sudomotorik und der kardiovaskulären Regulation, während die spezifischen Untersuchungen des urogenitalen Systems, des Gastrointestinaltraktes und des Auges von den entsprechenden Fachkollegen durchgeführt werden. Der interdisziplinären Zusammenarbeit kommt daher besondere Bedeutung zu. Bereits bei Anamnese und klinischer Untersuchung sollen Hinweise auf autonome Störungen der verschiedenen Organsysteme aktiv gesucht werden (Tab.).

Untersuchungen der Sudomotorik1

Insbesondere die Erfassung einer Hypohidrose ist klinisch oft schwierig. Die Schweisssekretion wird durch den Sympathikus vermittelt. Als Besonderheit ist der postganglionäre Transmitter Azetylcholin und nicht Noradrenalin wie sonst im sympathischen System üblich.

Sympathische sudomotorische Reizantwort (SSR)
Die SSR ist eine gut etablierte und mit einem Standard-EMG-Gerät einfach durchführbare Untersuchung. Nach einem unvermittelten, meist elektrischen Reiz können mit Oberflächenelektroden von Händen und Füssen charakteristische, in der Regel biphasische Reizantworten abgeleitet werden. Alternativ zum elektrischen Reiz können unerwartete Magnetimpulse, akustische Reize oder plötzliche tiefe Inspiration die polysynaptisch vermittelte Reflexantwort auslösen. Die SSR reflektiert aber nicht direkt die Schweisssekretion, sondern gesamthaft eine Änderung des Hautwiderstandes (Prinzip des Lügendetektors). So können auch bei kongenitaler Anhidrose SSR reproduziert werden. Die Sensitivität wird zudem durch eine physiologische Habituation (Abnahme der Reizantwort bei wiederholter Stimulation) und weite Normbereiche für Latenz und Amplitude eingeschränkt.

Quantitativer sudomotorischer Axonreflextest (QSART)
Im Unterschied zur SSR erlaubt der QSART eine quantitative Bestimmung der Schweisssekretion. Voraussetzung ist aber ein teures und nur in einigen Zentren verfügbares Spezialgerät. Im Wesentlichen wird durch Iontophorese von Azetylcholin eine lokale maximale Schweisssekretion ausgelöst. Während die Iontophorese durch die äussere Kammer einer auf die Haut aufgesetzten Kapsel erfolgt, wird die indirekt durch einen lokalen Axonreflex ausgelöste Schweisssekretion im inneren Bereich der Kapsel aufgefangen und anschliessend diese Schweissmenge im Nanoliter-Bereich mittels eines Sudorometers bestimmt. Mittels QSART erfolgt demnach nicht nur eine quantitative, sondern auch eine isolierte Prüfung des postganglionären sudomotorischen Systems. Normwerte existieren derzeit für vier Ableitstellen (Fuss, distaler und proximaler Unterschenkel, Unterarm). Je nach klinischer Fragestellung ist jedoch auch ein semiquantitativer Seitenvergleich von betroffener und nicht betroffener Extremität möglich.

Thermoregulatorischer Schweisssekretionstest (TST)
Um das Ausmass einer Hypo-/Anhidrose in Bezug auf die ganze Körperoberfläche zu bestimmen, eignet sich der TST. Hierbei wird durch prolongierte Exposition in einer Wärmekammer (45–50°C) und zusätzliche lokale Wärmeeinstrahlung ein der Thermoregulation dienendes Schwitzen am ganzen Körper provoziert. Die Kerntemperatur muss dabei engmaschig kontrolliert werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Bei einem Anstieg der Kerntemperatur um mindestens 1°C bzw. auf 38°C oder aber spätestens nach 1,5 Stunden wird der Test beendet und die schwitzenden Areale werden mit einem Farbindikatorpulver sichtbar gemacht. Durch computergestützte Analyse digitaler Fotos können die schwitzenden Areale prozentual genau bestimmt werden, oft genügt aber eine qualitative bzw. semiquantitative visuelle Analyse. Eine Kombination mit dem QSART erlaubt bei hypo-/anhidrotischen Bezirken eine Unterscheidung von prä- oder postganglionärer Störung. Bei postganglionärer Affektion liegt ebenfalls ein abnormes QSART-Resultat vor, nicht aber bei präganglionärer Störung. Der TST ist insgesamt jedoch eine bezüglich Infrastruktur und Zeit aufwendige Untersuchung, die spezialisierten Zentren vorbehalten ist.

Kardiovaskuläre Funktionstests2

Im Gegensatz zur Sudomotorik basiert die kardiovaskuläre Regulation auf Sympathikus und Parasympathikus, zudem spielt der Barorezeptorreflex eine wichtige Rolle. Die autonomen Nervenfasern lassen sich nicht direkt „ausmessen“, vielmehr beruht die Untersuchung auf der Analyse der Reaktion des Endorgans (z.B. des Herzens) auf einen bestimmten Stimulus (z.B. tiefe Atmung). Der Zustand des Endorgans, die adäquate Stimulusapplikation bzw. ausreichende Kooperation des Patienten und zusätzliche Faktoren wie Angst, Volumenstatus und vasoaktive Medikamente haben einen erheblichen Einfluss auf das Testresultat und müssen daher immer kritisch überprüft werden.

Respiratorische Sinusarrhythmie (RSA)
Bei tiefer Inspiration kommt es zu einem Anstieg der Herzfrequenz (HF), welche bei der anschliessenden Exspiration wieder abnimmt. Diese physiologische RSA beruht auf einer intakten parasympathischen kardialen Innervation. Technisch ist die RSA einfach und schnell mittels EKG-Rhythmusstreifen bzw. am Standard-EMG-Gerät bestimmbar, sofern keine relevante Extrasystolie vorliegt. Die RSA ist bei 5–6 regelmässigen, tiefen Atemzügen pro Minute am grössten. Bei oberflächlicher Atmung, Hyperventilation und Fieber ist die RSA physiologischerweise geringer, nach Herztransplantation fehlt sie vollständig. Diese Faktoren gilt es bei der Durchführung bzw. Auswertung zu berücksichtigen, ebenso wie die beinahe lineare Abnahme der breit gestreuten Normwerte mit zunehmendem Alter.

Valsalva-Manöver (VM)
Nach tiefer Inspiration bläst der Patient in ein mit einem Manometer verbundenes Mundstück und muss während 15sec einen exspiratorischen Druck von 40mmHg aufrechterhalten. Dieses Manöver führt zu charakteristischen Veränderungen von Blutdruck (BD) und HF (Phasen I–IV). Während die Phasen I und III rein passiv durch Änderung des intrathorakalen Druckes vermittelt werden, reflektieren die Phase II und die frühe Phase IV die Gegenregulation durch den Sympathikus. Die späte Phase IV mit rascher Rücksetzung von HF und BD kommt durch eine barorezeptorvermittelte Aktivierung des Parasympathikus zustande. Die raschen Änderungen im BD-Profil können nur mit einem Spezialgerät aufgezeichnet werden, welches eine nicht invasive Beat-to-beat-Registrierung erlaubt, deren Genauigkeit mit einer blutigen intraarteriellen Messung vergleichbar ist. Die Änderung der HF wird als sogenannte Valsalva-Ratio rapportiert (höchste HF in Phase II : tiefste HF in Phase IV), welche als isolierter Parameter aber nur eine beschränkte Aussagekraft hat.

Orthostasereaktion
Beim Wechsel vom Liegen zum Stehen kommt es innert Sekunden zum Versacken von 500–700ml Blut in die abhängigen Körperpartien. Damit die zerebrale Perfusion aufrechterhalten werden kann, ist eine rasche und suffiziente Sympathikusaktivierung notwendig. Die Evaluation kann mittels aktiven Stehens (Schellong-Test) oder passiven Tiltversuchs erfolgen, wobei sich die zugrunde liegenden physiologischen Vorgänge v.a. in der Anfangsphase leicht unterscheiden. Der Schellong-Test ist ein einfaches und gutes Screening-Werkzeug. Der Tiltversuch bietet demgegenüber besser kontrollierte Untersuchungsbedingungen und erlaubt bei entsprechender Fragestellung auch die Provokation von Synkopen.

Bei der Untersuchung der Orthostase können im Wesentlichen drei abnorme Reaktionsmuster beobachtet wer¬den, nämlich i) orthostatische Hypotonie (OH; BD-Abfall von systolisch ≥20mmHg und/oder diastolisch ≥10mmHg innert 3min), ii) posturales Tachykardiesyndrom (PoTS; Anstieg ≥30 Schläge/min oder absolute HF ≥120/min bei erhaltenem BD-Profil innert 10min im Stehen) oder iii) vasovagale Prä-/Synkope (VVS) mit mehr oder weniger abruptem Abfall von BD und/oder HF bei anfänglich intakter Orthostasereaktion. Gerade für die Erfassung von Letzterem ist die oben beschriebene nicht invasive Beat-to-beat-Registrierung nötig, ebenfalls sollte eine simultane EKG-Aufzeichnung erfolgen. Die Protokolle für die Provokation von VVS sind sehr variabel, was zu unterschiedlicher Sensitivität und Spezifität führt. In der klinischen Routine werden am häufigsten pharmakologische (z.B. Gabe von Nitroglyzerin) und emotionale Provokation (Durchführung einer Blutentnahme während der Tiltphase) sowie Verlängerung der Tiltphase bis 45min eingesetzt. Die Orthostasereaktion wird neben vasoaktiven Medikamenten auch relevant von Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme beeinflusst. Daher sollte die Untersuchung nach einigen Stunden Nahrungs- und Flüssigkeitskarenz bzw. Sistieren der vasoaktiven Medikation durchgeführt werden.

Weitere Testmethoden
Ein kutaner Kältereiz für 1–2min, ein mit 30% der maximalen Kraft für 3min durchgeführter isometrischer Faustschluss sowie mentaler Stress für 2–3min (z.B. rasches Kopfrechnen) bewirken ebenfalls eine Aktivierung des Sympathikus mit entsprechendem BD-Anstieg. Die Effekte sind aber interindividuell sehr variabel, was die Aussagekraft limitiert. Die Bestimmung der Plasmakatecholamine im Liegen und im Stehen zeigt bei Versagen des Sympathikus einen ungenügenden (<100%) oder fehlenden Anstieg im Stehen. Bereits in Ruhe deutlich verminderte Katecholaminspiegel weisen auf eine periphere postganglionäre Läsion hin. Die Instabilität der Katecholamine bedingt aber eine aufwendige, sofortige Verarbeitung nach der Blutentnahme.

Die Power-Spektralanalyse der HF-Variabilität, mikroneurografische Messungen der sympathischen Aktivität von Muskel oder Haut, Laserdopplermessungen zur Bestimmung der sympathischen Innervation peripherer Blutgefässe, aufwendige pharmakologische Interventionen zur Bestimmung der Barorezeptorsensitivität und Blockade verschiedener Rezeptoren sowie die 123I-MIBG-SPECT-Untersuchung zur Beurteilung der postganglionären kardialen sympathischen Innervation sind derzeit v.a. wissenschaftlichen Zwecken vorbehalten.

Anwendung in der Praxis

ANS-Funktionstests sind besonders hilfreich bei der Diagnose und Verlaufsbeurteilung von Polyneuropathien, bei der Differenzialdiagnose von neurodegenerativen Erkrankungen sowie bei der Abklärung einer orthostatischen Intoleranz bzw. unklaren intermittierenden Bewusstseinsverlusten.

Polyneuropathien (PNP)
Abnorme ANS-Funktionstests sind bei der diabetischen PNP häufig.3 Verminderte RSA und abnorme QSART-Befunde, v.a. an den Füssen, sind Frühbefunde, während sich eine OH meist erst später einstellt. Die autonome Neuropathie trägt zur erhöhten kardiovaskulären Morbidität und Mortalität bei.4 Bei der meist schmerzhaften Small-fiber-Neuropathie lassen sich oftmals keine Auffälligkeiten der somatischen Nervenfasern objektivieren. QSART und RSA sind hingegen in bis zu 80 bzw. 60% abnorm, vergleichbar mit der Sensitivität einer Hautbiopsie.5 ANS-Funktionsstörungen treten in bis zu 60% der Patienten mit Guillain-Barré-Syndrom auf. Die kardiovaskuläre Dysautonomie trägt wesentlich zur Mortalität bei, wobei die Routinetests nur bedingten Wert zur Risikoabschätzung haben.6 Relevante autonome Mitbeteiligung findet sich u.a. auch bei Amyloidose, Porphyrie, M. Fabry und anderen seltenen hereditären Neuropathien, Botulismus, HIV-Infektion, Chagas-Krankheit sowie bei gewissen toxischen Neuropathien (z.B. Vincristin, Cisplatin, Amiodaron, Schwermetalle, organische Lösungsmittel).7 Zunehmend erkannt werden autoimmun vermittelte, rein autonome Neuropathien, welche sich meist mit einer (sub)akuten Pandysautonomie äussern. Der Objektivierung des genauen Ausmasses und Verteilungsmusters kommt insbesondere bei immunmodulatorischer Therapie grosse Bedeutung zu. Teilweise handelt es sich um paraneoplastische Syndrome, insbesondere sub-akut auftretende Dysautonomien mit prominenten gastrointestinalen Symptomen und begleitend schmerzhafter sensibler Neuropathie und/oder kognitiven Auffälligkeiten sind verdächtig.8 Bei gut bekannten limitierten autonomen Neuropathien, wie z.B. dem Holmes-Adie-Syndrom, hilft die ANS-Testung im Zweifelsfall zur Abgrenzung gegenüber einer generalisierten Dysautonomie.

Parkinsonsyndrome
ANS-Dysfunktion ist ein Kardinalsymptom der Multisystematrophie (MSA), wird aber zunehmend auch als wichtiges nicht motorisches Symptom bei idiopathischem M. Parkinson (IPD) und Lewy Body Disease (LBD) erkannt. Bei der MSA handelt es sich im Gegensatz zu IPD und LBD um eine präganglionäre Störung, sodass eine entsprechende Kombination von ANS-Funktionstests wertvolle differenzialdiagnostische Hilfe bieten kann.9 Bei der progressiven supranukleären Paralyse und der kortikobasalen Degeneration treten vergleichsweise kaum autonome Störungen auf.

Orthostatische Intoleranz und intermittierende Bewusstseinsverluste
Orthostatische Intoleranz mit lageabhängigen Symptomen wie Schwindel, Übelkeit, Seh- und Hörstörungen, Belastungsintoleranz sowie allenfalls Bewusstseinsverlusten ist ein häufiges Symptom mit erheblicher Morbidität. Es können grundsätzlich drei verschiedene zugrunde liegende Mechanismen unterschieden werden, nämlich OH, PoTS und VVS.10 Verschiedene Ursachen können zum Befund von OH und PoTS führen. Eine Objektivierung von Art und Ausmass der Störung sowie die Kombination mit Testung der sudomotorischen Funktionen sind aber oftmals hilfreich. Die Provokation einer VVS, welche subjektiv gleich empfunden wird wie ein im Alltag aufgetretener transienter Bewusstseinsverlust, ist im Zweifelsfall für die Abgrenzung zu einem epileptischen Ereignis von grösster Wichtigkeit.

Referenzen:

1 Illigens BM, Gibbons CH: Sweat testing to eval-uate autonomic function. Clin Auton Res 2009; 19(2): 79-87

2 Freeman R: Assessment of cardiovascular autonomic function. Clin Neurophysiol 2006; 117(4): 716-730

3 Ziegler D: Diagnosis and treatment of diabetic autonomic neuropathy. Curr Diab Rep 2001; 1(3): 216-227

4 Suarez GA, et al.: Sudden cardiac death in diabetes mellitus: risk factors in the Rochester diabetic neuropathy study. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2005; 76(2): 240-245

5 Lacomis D: Small-fiber neuropathy. Muscle Nerve 2002; 26(2): 173-188

6 Flachenecker P: Autonomic dysfunction in Guillain-Barre syndrome and multiple sclerosis. J Neurol 2007; 254 (Suppl2): II96-101

7 Freeman R: Autonomic peripheral neuropathy. Lancet 2005; 365(9466): 1259-1270

8 Winston N, Vernino S: Autoimmune autonomic ganglionopathy. Front Neurol Neurosci 2009; 26: 85-93

9 Lipp A, et al: Prospective differentiation of multiple system atrophy from Parkinson disease, with and without autonomic failure. Arch Neurol 2009; 66(6): 742-750

10Mathias CJ: To stand on one‘s own legs. Clin Med 2002; 2(3): 237-245

 

Autorin: Dr. med. A. M. Humm, ENMG-Station, Neurologische Universitätsklinik, Inselspital, Bern, E-Mail: andrea.humm@insel.ch