Vagaltonus
I de flesta fall mäts inte vagaltonus direkt. I stället mäts de processer som påverkas av vagusnerven – särskilt hjärtfrekvens och hjärtfrekvensvariabilitet – och används som surrogat för vagaltonus. Ökad vagal tonus (och därmed vagal verkan) är i allmänhet förknippad med lägre hjärtfrekvens och ökad hjärtfrekvensvariabilitet. Under graderad ortostatisk lutning är dock vagaltonusåterkallelse en indirekt indikator på kardiovaskulär kondition.
Vagal innervation av hjärtatRedigera
Hjärtrytmen styrs till stor del av hjärtats interna pacemakeraktivitet. I ett friskt hjärta är den viktigaste pacemakern en samling celler på gränsen mellan förmaken och vena cava som kallas sinoatrialknutan. Hjärtceller uppvisar automatik, dvs. förmågan att generera elektrisk aktivitet oberoende av extern stimulering. Den elektriska aktivitet som spontant genereras av den sinoatriella noden anger takten för resten av hjärtat.
I avsaknad av yttre stimulans håller sinoatriell pacing i allmänhet hjärtfrekvensen i intervallet 60-100 slag per minut (bpm). De två grenarna av det autonoma nervsystemet arbetar tillsammans för att öka eller sänka hjärtfrekvensen. Vagusnerven verkar på sinoatrialknutan genom att bromsa dess ledning och modulera vagaltonus via neurotransmittorn acetylkolin och nedströmsförändringar av jonströmmar och kalcium i hjärtcellerna. På grund av dess effekt på hjärtfrekvensen och hjärthälsan kan vagaltonus mätas och förstås genom att undersöka dess korrelation till hjärtfrekvensmodulering och hjärtfrekvensvariabilitet.
Respiratorisk sinusarrytmiRedigera
Respiratorisk sinusarrytmi (RSA) är typiskt sett en godartad, normal variation av hjärtfrekvensen som uppträder under varje andningscykel: hjärtfrekvensen ökar när man andas in och sjunker när man andas ut. RSA uppmärksammades först av Carl Ludwig 1847 men är fortfarande ofullständigt förstådd. Det har observerats hos människor från de tidiga skedena av livet till vuxen ålder och förekommer hos flera olika arter.
Under inandning sänks det intra-thoraxala trycket på grund av diafragmets sammandragning och nedåtriktade rörelse och expansionen av brösthålan. Atrialtrycket sänks också till följd av detta, vilket leder till ökat blodflöde till hjärtat, vilket i sin tur minskar baroreceptorernas avfyrningsrespons, vilket minskar den vagala tonen. Detta orsakar en ökning av hjärtfrekvensen.
Vid utandning slappnar diafragman av, rör sig uppåt och minskar brösthålans storlek, vilket orsakar en ökning av intrathorakaltrycket. Denna tryckökning hämmar det venösa återflödet till hjärtat vilket resulterar i både minskad förmaksutvidgning och ökad aktivering av baroreceptorerna. This relieves the suppression of vagal tone and leads to a decreased heart rate.
RSA som en skattare av vagaltonusEdit
Respiratorisk sinusarytmi används ofta som en icke-invasiv metod för att undersöka vagaltonus, i fysiologiska, beteendevetenskapliga och flera kliniska studier. Detta kan göras med hjälp av EKG-registrering (elektrokardiografi), även om andra metoder också håller på att utvecklas som drar nytta av interaktionerna mellan EKG och andning. Tolkningen av RSA-mätningar måste dock göras med försiktighet eftersom flera faktorer, inklusive skillnader mellan individer, kan förändra förhållandet mellan RSA och vagaltonus.
Evolution och fysiologiRedigera
Det har föreslagits att RSA kan ha utvecklats för att spara energi för både hjärt- och andningssystem genom att minska hjärtfrekvensen och genom att undertrycka ineffektiv ventilation under ebb av perfusion (leverans av blod från artärer till kapillärer för syresättning och näringstillförsel).
RSA har visat sig öka hos försökspersoner i viloläge och minska vid tillstånd av stress eller spänning. Den ökar i ryggläge och minskar i liggande läge och är i genomsnitt högre och mer uttalad under dagen än under natten. RSA har också använts i stor utsträckning för att kvantifiera vagalt tonusuttag vid graderad ortostatisk lutning.
Typiskt sett minskar uttrycket av RSA med åldern. Vuxna med utmärkt kardiovaskulär hälsa, såsom uthållighetslöpare, simmare och cyklister, har dock sannolikt en mer uttalad RSA. Professionella idrottare har i genomsnitt mycket hög vagaltonus och följaktligen högre RSA-nivåer. RSA är mindre framträdande hos personer med diabetes och kardiovaskulära sjukdomar.
Insikter i psykologi och sjukdomarRedigera
Forskning om vagaltonus har potential att ge insikter i socialt beteende, sociala interaktioner och mänsklig psykologi. Mycket av detta arbete har varit inriktat på nyfödda och barn. Vagaltonus i utgångsläget kan användas antingen som en potentiell prediktor för beteende eller som en signal för psykisk hälsa (särskilt känsloreglering, ångest och internaliserande och externaliserande störningar).
Den polyvagala teorin av Porges är en inflytelserik modell för hur de vagala banorna reagerar på nyhet och på stressande externa stimuli. Teorin föreslår att det finns två vagala system, ett som delas med reptiler och amfibier och ett andra, nyare, system som är unikt för däggdjur. De två vägarna beter sig olika och kan motarbeta varandra. Denna teori kan förklara flera psykofysiologiska fenomen och psykosomatiska sjukdomar. Nya studier tyder dock på att det vagala ”system” som Porges beskriver som unikt för däggdjur har funnits långt före däggdjurens evolution.
RSA och vagaltonus används som markörer för att hjälpa till att fastställa allvarlighetsgraden av neurologiska utvecklingsstörningar, t.ex. autismspektrumstörningar. Barn med säkrare anknytning till sina mödrar uppvisade större empatisk responsivitet, mindre social hämning och högre vagaltonus.
Andra uppskattningar av vagaltonusEdit
Det finns flera andra metoder för att uppskatta vagaltonus än att mäta RSA, bland annat:
- Index för variabiliteten från slag till slag, till exempel RMSSD som rapporterats av The Task Force of the European Society of Cardiology and Heart Rhythm Society. Frekvensanalys av hjärtfrekvensen i intervallet 0,15-0,4 Hz har rapporterats för att kvantifiera vagaltonus.
- Beräkning av ”effektspektrum”, eller förhållandet mellan de lågfrekventa och högfrekventa spektralkomponenterna, av hjärtfrekvensvariabiliteten. This has been used to measure the change in sympatho-vagal balance during hypnosis.