Vagový tonus
Ve většině případů se vagový tonus neměří přímo. Místo toho se měří procesy ovlivněné bloudivým nervem – konkrétně srdeční frekvence a variabilita srdeční frekvence – a používají se jako náhražka vagového tonu. Zvýšený vagový tonus (a tedy vagové působení) je obecně spojen s nižší srdeční frekvencí a zvýšenou variabilitou srdeční frekvence. Při odstupňovaném ortostatickém náklonu je však ústup vagového tonu nepřímým ukazatelem kardiovaskulární kondice.
Vagová inervace srdceUpravit
Srdeční frekvence je do značné míry řízena vnitřní činností kardiostimulátoru srdce. U zdravého srdce je hlavním kardiostimulátorem soubor buněk na hranici síní a dutých žil zvaný sinoatriální uzel. Srdeční buňky vykazují automaticitu, tedy schopnost generovat elektrickou aktivitu nezávisle na vnější stimulaci. Elektrická aktivita spontánně generovaná sinoatriálním uzlem udává tempo zbytku srdce.
Při absenci vnějších podnětů udržuje sinoatriální stimulace obecně srdeční frekvenci v rozmezí 60-100 tepů za minutu (tepů/min). Obě větve autonomního nervového systému spolupracují při zvyšování nebo zpomalování srdeční frekvence. Vagový nerv působí na sinoatriální uzel, zpomaluje jeho vedení a moduluje vagový tonus prostřednictvím neurotransmiteru acetylcholinu a navazujících změn iontových proudů a vápníku srdečních buněk. Vzhledem k jeho vlivu na srdeční frekvenci a zdraví srdce lze vagový tonus měřit a pochopit zkoumáním jeho korelace s modulací srdeční frekvence a variabilitou srdeční frekvence.
Respirační sinusová arytmieEdit
Respirační sinusová arytmie (RSA) je obvykle benigní, normální variace srdeční frekvence, ke které dochází během každého dechového cyklu: srdeční frekvence se zvyšuje při nádechu a snižuje při výdechu. RSA byla poprvé rozpoznána Carlem Ludwigem v roce 1847, ale stále není dokonale pochopena. Byla pozorována u lidí od raných stadií života až do dospělosti a vyskytuje se u několika různých živočišných druhů.
Během nádechu se snižuje nitrohrudní tlak v důsledku kontrakce a pohybu bránice směrem dolů a rozšíření hrudní dutiny. V důsledku toho se sníží i tlak v síních, což způsobí zvýšený průtok krve do srdce, který následně sníží odezvu střelby baroreceptorů, což sníží vagový tonus. To způsobuje zvýšení srdeční frekvence.
Při výdechu se bránice uvolňuje, pohybuje se směrem nahoru a zmenšuje velikost hrudní dutiny, což způsobuje zvýšení nitrohrudního tlaku. Toto zvýšení tlaku brání žilnímu návratu do srdce, což vede jak ke snížení expanze síní, tak ke zvýšené aktivaci baroreceptorů. This relieves the suppression of vagal tone and leads to a decreased heart rate.
RSA jako odhad vagového tonuEdit
Respirační sinusová arytmie se často používá jako neinvazivní metoda pro vyšetřování vagového tonu, a to ve fyziologických, behaviorálních a několika klinických studiích. K tomu lze použít elektrokardiografický záznam (EKG), ačkoli se vyvíjejí i jiné metody, které využívají interakce mezi EKG a dýcháním. Interpretaci měření RSA je však třeba provádět opatrně, protože vztah mezi RSA a vagovým tonusem může změnit několik faktorů včetně rozdílů mezi jednotlivci.
Evoluce a fyziologieEdit
Předpokládá se, že RSA se mohla vyvinout za účelem úspory energie pro srdeční i dýchací systém snížením srdeční frekvence a potlačením neefektivní ventilace během odlivu perfuze (dodávka krve z tepen do kapilár pro okysličení a výživu).
Bylo zjištěno, že RSA se zvyšuje u osob v klidovém stavu a snižuje se ve stavech stresu nebo napětí. Zvyšuje se v poloze vleže na zádech a snižuje v poloze vleže na zádech a je v průměru vyšší a výraznější během dne ve srovnání s nocí. RSA se také hojně používá ke kvantifikaci stažení vagového tonu při odstupňovaném ortostatickém náklonu.
Typicky se exprese RSA snižuje s věkem. Dospělí s výborným kardiovaskulárním zdravím, jako jsou vytrvalostní běžci, plavci a cyklisté, však mají pravděpodobně výraznější RSA. Profesionální sportovci si v průměru udržují velmi vysoký vagový tonus a v důsledku toho i vyšší hladiny RSA. RSA je méně výrazná u jedinců s cukrovkou a kardiovaskulárním onemocněním.
Poznatky o psychologii a nemocechUpravit
Výzkum vagového tonu má potenciál nabídnout vhled do sociálního chování, sociálních interakcí a lidské psychologie. Velká část této práce byla zaměřena na novorozence a děti. Výchozí vagový tonus lze využít buď jako potenciální prediktor chování, nebo jako signál duševního zdraví (zejména regulace emocí, úzkosti a internalizujících a externalizujících poruch).
Porgesova polyvagová teorie je vlivný model toho, jak vagové dráhy reagují na novost a na stresující vnější podněty. Tato teorie navrhuje, že existují dva vagové systémy, jeden, který je společný plazům a obojživelníkům, a druhý, novější systém, který je jedinečný pro savce. Obě dráhy se chovají odlišně a mohou působit proti sobě. Touto teorií lze vysvětlit několik psychofyziologických jevů a psychosomatických onemocnění. Nedávné studie však naznačují, že Porgesem popsaný vagový „systém“, který je jedinečný pro savce, existoval dávno před evolucí savců.
RSA a vagový tonus se používají jako markery, které pomáhají určit závažnost neurovývojových poruch, jako jsou například poruchy autistického spektra. Děti s bezpečnější vazbou k matce vykazovaly větší empatickou reaktivitu, menší sociální inhibici a vyšší vagový tonus.
Jiné odhady vagového tonuUpravit
Existuje několik jiných metod odhadu vagového tonu než měření RSA, včetně:
- Indexů variability mezi jednotlivými tepy, jako je RMSSD, které uvádí The Task Force of the European Society of Cardiology and Heart Rhythm Society. Ke kvantifikaci vagového tonu byla uvedena frekvenční analýza srdeční frekvence v rozsahu 0,15-0,4 Hz.
- Výpočet „výkonového spektra“ neboli poměru mezi nízkofrekvenční a vysokofrekvenční spektrální složkou variability srdeční frekvence. This has been used to measure the change in sympatho-vagal balance during hypnosis.