Dysfunktionen des autonomen Nervensystems bei adulter Aufmerksamkeitsdefizit- / Hyperaktivitätsstörung
Dysfunctions of the autonomic nervous system in adults with attention deficit hyperactivity disorder
by Sarah Deking
Date of Examination:2025-05-12
Date of issue:2025-04-28
Advisor:Prof. Dr. Christoph Herrmann-Lingen
Referee:Prof. Dr. Christoph Herrmann-Lingen
Referee:PD Dr. Bernhard Kis
Referee:Prof. Dr. Dieter Kube
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11225
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Description:Poster APS-Symposium Brighton 2024
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Abstract
English
Autonomic system dysfunction has been reported in children and adolescents with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and may be related to their behavioural characteristics. However, findings are inconsistent and little is known about autonomic regulation in adults with ADHD. We therefore conducted a study in 22 men with a clinical diagnosis of ADHD (mean age 33±7 years; BMI 24.6 ± 2.5) and 23 healthy controls (32 ± 7 years; BMI 26.0 ± 5.5), recording autonomic nervous system (ANS) parameters via Task Force® Monitor. Starting with five minutes of rhythmic breathing, a baseline measurement was obtained and followed by three different stressors: mental arithmetic, listening to a crying baby, and the Ironson Anger Recall Test. Each stressor was followed by a rest period. The assessment concluded with five minutes of quiet music. During these nine phases, we analysed eleven ANS parameters: RR interval (RRI), HRV parameters (root mean square of successive differences (RMSSD), high and low frequency RRI (log HF-RRI, log LF-RRI), baroreflex sensitivity (BRS), continuous non-invasive systolic and diastolic blood pressure (sBP, dBP), cardiac index (CI), stroke index (SI), pre-ejection period (PEP) and total peripheral resistance index (TPRI). Despite correction for multiple testing for 99 ANS parameters (Benjamini-Hochberg procedure), we found statistically significant results for several parameters and phases, indicating that participants diagnosed with ADHD displayed a reduced beta-adrenergic (PEP, SI) and parasympathetic (RRI, BRS) activity as well as a heightened alpha-adrenergic activity (TPRI), with the strongest results for the reduced beta-adrenergic activity. Our results suggest that reduced beta-adrenergic activity is most pronounced in ADHD, with increased alpha-adrenergic activity and reduced parasympathetic activity acting as compensatory mechanisms. Therefore, it seems necessary to adopt a multidimensional and standardized view of the ANS to meaningfully evaluate autonomic regulation. The lack of a standardised multidimensional view of the ANS in previous studies contributes to inconsistent results in patients with ADHD.
Keywords: autonomic dysfunction; ADHD; stressors; rhythmic breathing; beta-adrenergic; alpha-adrenergic; parasympathetic; heart rate variability
German
Bei Kindern und Jugendlichen mit Aufmerksamkeitsdefizit- / Hyperaktivitätsstörung (ADHS) wurden Dysfunktionen des autonomen Nervensystems festgestellt und mit Verhaltensauffälligkeiten in Verbindung gebracht. Die Studienergebnisse hierzu sind jedoch uneinheitlich, und es gibt wenige Daten zur autonomen Regulation bei Erwachsenen mit ADHS. In dieser Studie wurden 22 Männer mit der klinischen Diagnose einer ADHS (mittleres Alter 33 ± 7 Jahre; BMI 24,6 ± 2,5) und 23 gesunde Kontrollen (32 ± 7 Jahre; BMI 26.0 ± 5.5) untersucht, wobei Parameter des autonomen Nervensystems mittels Task Force® Monitor aufgezeichnet wurden. Begonnen wurde mit fünf Minuten rhythmischen Atmens, im Anschluss daran wurde eine Baseline-Messung erhoben, gefolgt von drei weiteren Stressoren: Kopfrechnen, das Anhören von Babyschreien, sowie der Ironson Anger Recall Test. Nach jedem Stressor folgte eine Ruhephase. Zum Abschluss der Untersuchung wurde für fünf Minuten ruhige Musik abgespielt. Während dieser neun Versuchsphasen wurden elf Parameter des autonomen Nervensystems analysiert: das RR-Intervall (RRI), HRV-Parameter (HRV: Herzratenvariabilität; positive Wurzel des Mittelwerts der quadrierten Differenzen konsekutiver RR-Intervalle (engl.: root mean square of successive differences; RMSSD), Hoch- und Niederfrequenzband des RRI (log HF-RRI, log LF-RRI), Baroreflexsensitivität (BRS), Herzindex (engl.: cardiac index; CI), Schlagindex (SI), Präejektionsperiode (PEP) und der Index des totalen peripheren Gefäßwiderstandes (engl.: total peripheral resistance index; TPRI). Trotz Korrektur für multiples Testen von 99 Parametern (mittels Benjamini-Hochberg-Prozedur) fanden sich statistisch signifikante Ergebnisse für mehrere Parameter und Versuchsphasen. Diese Ergebnisse deuten daraufhin hin, dass Menschen mit ADHS eine verminderte beta-adrenerge (PEP, SI) und parasympathische Aktivität (RRI, BRS) sowie eine erhöhte alpha-adrenerge Aktivität (TPRI) aufweisen, wobei die deutlichsten Ergebnisse für die verminderte beta-adrenerge Aktivität bestanden. Die ausgeprägt reduzierte beta-adrenerge Aktivität bei Menschen mit ADHS könnte eine kompensatorische Erhöhung der alpha-adrenergen Aktivität und eine kompensatorische Reduktion der parasympathischen Aktivität bedingen. Es scheint nötig, eine multidimensionale und standardisierte Betrachtung des ANS vorzunehmen, um die autonome Regulation sinnvoll beurteilen zu können. Das Fehlen einer standardisierten multidimensionalen Betrachtung des ANS in vorangegangenen Studien trägt zu uneinheitlichen Ergebnissen bei Menschen mit ADHS bei.
Schlagwörter: autonomes Nervensystem; ADHS; Sressoren; rhythmisches Atmen; beta-adrenerg; alpha-adrenerg; parasympathisch; Herzratenvariabilität
