迷走神経緊張

9月 13, 2021admin

ほとんどの場合、迷走神経緊張は直接測定されません。その代わり、迷走神経によって影響を受けるプロセス、具体的には心拍数と心拍変動が測定され、迷走神経緊張の代用として使用されます。迷走神経緊張（および迷走神経作用）の増大は、一般に、心拍数の低下および心拍変動の増大と関連しています。しかし、段階的な起立性傾斜の間、迷走神経緊張の消失は心血管体力の間接的な指標となります。

Vagal innervation of the heartEdit

心拍数は、心臓内部のペースメーカー活動により大きく制御されています。健康な心臓では、主なペースメーカーは、心房と大静脈の境界にある洞房結節と呼ばれる細胞の集まりです。心臓の細胞は、外部からの刺激とは無関係に電気活動を発生させる自動性という能力を備えている。

外部刺激がない場合、心房ペーシングは一般に心拍数を60～100回/分（bpm）の範囲に維持する。自律神経系の2つの枝は、心拍数を上げたり下げたりするために一緒に働く。迷走神経は、神経伝達物質であるアセチルコリンと下流の心臓細胞のイオン電流とカルシウムの変化を介して、洞房結節に作用し、その伝導を遅くして迷走神経緊張を調節している。

呼吸性洞性不整脈

呼吸性洞性不整脈 (RSA) は、通常、呼吸サイクルごとに発生する心拍数の良性で正常な変動で、息を吸うときに心拍数が上がり、息を吐くときに下がります。 RSAは1847年にカール・ルードヴィッヒによって初めて認識されましたが、その理解はまだ不完全です。

吸気時には、横隔膜の収縮と下方への移動、胸腔の拡張により、胸腔内圧が低下します。その結果、心房圧も下がり、心臓への血流が増加し、迷走神経緊張を低下させる圧受容器の発火反応が低下します。

呼気の際、横隔膜は弛緩して上方に移動し、胸腔の大きさが減少して胸腔内圧の上昇を引き起こします。この圧力上昇は、心臓への静脈還流を阻害し、心房の拡張を減少させ、圧受容器の活性化を増加させる。 This relieves the suppression of vagal tone and leads to a decreased heart rate.

Heart rate (HR) (first row), tidal volume (Vt) (second row), Vt and superimposed HR (third row). It is clearly visible the HR modulation: HR increases with inspiration and decreases with expiration.

Heart rate (HR) (first row), ECG signal (ECG) (second row), and respiration (third row) for a newborn subject in a 15-seconds recording. HR expresses oscillations synchronous with respect to respiration.

RSA magnitude estimation based on a multivariate approach based on joint analysis of ECG and respiration. The green line shows the heart rate variations averaged over several breathing cycles.

RSA as a vagal tone estimatorEdit

呼吸性洞性不整脈は、生理学、行動学、およびいくつかの臨床研究において、迷走神経緊張を調べるための非侵襲的方法として頻繁に使用されています。これは心電図記録を用いて行うことができるが，心電図と呼吸の相互作用を利用した他の方法も開発されている。しかし、個人差を含むいくつかの要因が、RSA と迷走神経緊張の関係を変化させるため、RSA 測定の解釈には注意が必要である。

進化と生理

RSAは、心拍数を減らし、灌流 (酸素供給と栄養補給のために動脈から毛細血管に血液を送ること) の低下時に非効率な換気を抑えることによって、心臓と呼吸システムの両方のエネルギーを節約するために進化したかもしれないと示唆されています。

RSAは安静時に増加し、ストレスや緊張時に減少することが分かっています。 RSAはまた、段階的起立性傾斜における迷走神経緊張の低下を定量化するために広く使用されています。しかし、持久走選手、水泳選手、サイクリストなど、心血管系の健康状態が良好な成人は、より顕著な RSA を持つ可能性が高いです。プロのスポーツ選手は平均して迷走神経緊張が非常に高く、その結果、RSA レベルも高く保たれています。

心理学および疾患への洞察編集

迷走神経緊張の研究は、社会的行動、社会的相互作用、および人間心理への洞察を提供する可能性を持っています。この研究の多くは、新生児や子供に焦点が当てられています。

ポージェスの多波長理論は、迷走神経経路が新奇性やストレスの多い外部刺激にどのように反応するかについての影響力のあるモデルです。この理論では、迷走神経系は2つあり、1つは爬虫類や両生類に共通するもので、もう1つは哺乳類に特有の、より新しいシステムであると提唱しています。この2つの経路はそれぞれ異なる振る舞いをし、互いに作用し合うこともあります。この説は、いくつかの心理生理学的現象や心身症を説明することができる。

RSAと迷走神経緊張は、自閉症スペクトラムのような神経発達障害の重症度を判断するためのマーカーとして使用されています。