Ton wagalny
W większości przypadków ton wagalny nie jest mierzony bezpośrednio. Zamiast tego mierzy się procesy, na które wpływa nerw błędny – w szczególności częstość akcji serca i zmienność rytmu serca – i używa się ich jako surogatu dla tonu błędnego. Zwiększone napięcie błędnika (a tym samym działanie błędnika) jest ogólnie związane z niższą częstością akcji serca i zwiększoną zmiennością rytmu serca. Jednak podczas stopniowanego pochylenia ortostatycznego wycofanie tonu błędnego jest pośrednim wskaźnikiem wydolności układu sercowo-naczyniowego.
Unerwienie błędne sercaEdit
Częstotliwość serca jest w dużej mierze kontrolowana przez wewnętrzną aktywność rozrusznika serca. W zdrowym sercu głównym rozrusznikiem jest zbiór komórek na granicy przedsionków i żyły głównej, nazywany węzłem sino-przedsionkowym. Komórki serca wykazują automatyzm, czyli zdolność do generowania aktywności elektrycznej niezależnie od stymulacji zewnętrznej. Aktywność elektryczna spontanicznie generowana przez węzeł zatokowo-przedsionkowy wyznacza tempo pracy reszty serca.
W przypadku braku bodźców zewnętrznych stymulacja węzła zatokowo-przedsionkowego utrzymuje częstość akcji serca w zakresie 60-100 uderzeń na minutę (bpm). Dwie gałęzie autonomicznego układu nerwowego współpracują ze sobą w celu zwiększenia lub zwolnienia częstości akcji serca. Nerw błędny działa na węzeł zatokowo-przedsionkowy, spowalniając jego przewodzenie i modulując tonus błędny, poprzez neuroprzekaźnik acetylocholinę i zmiany w prądach jonowych i wapniu komórek serca. Ze względu na jego wpływ na częstość akcji serca i zdrowie serca, ton błędny może być mierzony i rozumiany poprzez badanie jego korelacji z modulacją częstości akcji serca i zmiennością rytmu serca.
Arytmia zatoki oddechowejEdit
Arytmia zatoki oddechowej (RSA) jest typowo łagodną, normalną zmianą częstości akcji serca, która występuje podczas każdego cyklu oddechowego: częstość akcji serca wzrasta podczas wdechu i maleje podczas wydechu. RSA została po raz pierwszy rozpoznana przez Carla Ludwiga w 1847 roku, ale nadal jest niedoskonale poznana. Obserwowano go u ludzi od wczesnych etapów życia do wieku dorosłego i występuje u kilku różnych gatunków.
Podczas wdechu ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej obniża się z powodu skurczu i ruchu przepony w dół oraz rozszerzenia jamy klatki piersiowej. Ciśnienie w przedsionkach jest również obniżone w wyniku, powodując zwiększony przepływ krwi do serca, co z kolei zmniejsza baroreceptorów odpalania odpowiedź, która zmniejsza tonu błędnego. Powoduje to wzrost częstości akcji serca.
Podczas wydechu, przepona rozluźnia się, przesuwając się w górę i zmniejsza rozmiar jamy klatki piersiowej, powodując wzrost ciśnienia wewnątrzklatkowego. Ten wzrost ciśnienia hamuje powrót żylny do serca, co skutkuje zarówno zmniejszoną ekspansją przedsionków, jak i zwiększoną aktywacją baroreceptorów. This relieves the suppression of vagal tone and leads to a decreased heart rate.
RSA jako estymator tonu błędnegoEdit
Arytmia zatokowo-poddechowa jest często stosowana jako nieinwazyjna metoda badania tonu błędnego, w badaniach fizjologicznych, behawioralnych i kilku badaniach klinicznych. Można to zrobić za pomocą zapisu elektrokardiograficznego (ECG), chociaż opracowywane są również inne metody, które wykorzystują interakcje między EKG a oddychaniem. Interpretacja pomiarów RSA musi być jednak dokonywana ostrożnie, ponieważ kilka czynników, w tym różnice międzyosobnicze, może zmienić zależność między RSA a tonem błędnym.
Ewolucja i fizjologiaEdit
Sugerowano, że RSA mógł ewoluować w celu oszczędzania energii zarówno dla serca, jak i układu oddechowego poprzez zmniejszenie częstości akcji serca i tłumienie nieefektywnej wentylacji podczas wzrostu perfuzji (dostarczanie krwi z tętnic do naczyń włosowatych w celu natlenienia i odżywienia).
RSA wzrasta u osób w stanie spoczynku i zmniejsza się w stanach stresu lub napięcia. Jest on zwiększony w pozycji leżącej, a zmniejszony w pozycji leżącej, i jest średnio wyższy i bardziej wyraźny w ciągu dnia w porównaniu z nocą. RSA był również szeroko wykorzystywany do ilościowej oceny wycofania tonu błędnego w stopniowanym ortostatycznym pochyleniu.
Typowo ekspresja RSA zmniejsza się z wiekiem. Jednak osoby dorosłe o doskonałym stanie zdrowia układu sercowo-naczyniowego, takie jak biegacze wytrzymałościowi, pływacy i rowerzyści, mogą mieć bardziej wyraźny RSA. Zawodowi sportowcy utrzymują średnio bardzo wysokie napięcie błędnika i w konsekwencji wyższy poziom RSA. RSA jest mniej widoczne u osób z cukrzycą i chorobami układu krążenia.
Wgląd w psychologię i chorobyEdit
Badania tonu błędnego ma potencjał, aby zaoferować wgląd w zachowania społeczne, interakcje społeczne i psychologii człowieka. Znaczna część tej pracy koncentruje się na noworodkach i dzieciach. Podstawowe napięcie błędnika może być stosowany jako potencjalny predyktor zachowania lub jako sygnał zdrowia psychicznego (szczególnie regulacji emocji, lęku i internalizacji i eksternalizacji zaburzeń).
Teoria poliwagalna Porgesa jest wpływowym modelem tego, jak drogi błędnika reagują na nowości i stresujące bodźce zewnętrzne. Teoria ta proponuje, że istnieją dwa systemy wagalne, jeden, który jest wspólny z gadów i płazów, a drugi, bardziej aktualny, system, który jest unikalny dla ssaków. Te dwa szlaki zachowują się w różny sposób i mogą działać przeciwko sobie. Teoria ta może tłumaczyć wiele zjawisk psychofizjologicznych i chorób psychosomatycznych. Jednak ostatnie badania wskazują, że pochwy „system” opisany przez Porges jako unikalny dla ssaków istniał na długo przed ewolucją ssaków.
RSA i tonu pochwy są używane jako markery, aby pomóc określić stopień ciężkości zaburzeń neurorozwojowych, takich jak zaburzenia ze spektrum autyzmu. Dzieci z bardziej bezpiecznych przywiązań z matkami wykazały większą empatyczną reaktywność, mniej zahamowań społecznych i wyższe vagal tone.
Inne szacunki vagal toneEdit
Istnieje kilka metod szacowania vagal tone innych niż pomiar RSA, w tym:
- Indeksy beat-to-beat zmienności, takich jak RMSSD zgłoszonych przez The Task Force of the European Society of Cardiology i Heart Rhythm Society. Analiza częstotliwościowa częstości akcji serca w zakresie 0,15-0,4 Hz pozwala na ilościowe określenie napięcia błędnika.
- Obliczanie „widma mocy”, czyli stosunku między składowymi widma o niskiej i wysokiej częstotliwości, zmienności rytmu serca. This has been used to measure the change in sympatho-vagal balance during hypnosis.