ความสมดุลของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก

ความสมดุลของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก ซึ่งมักเรียกว่าความสมดุลของระบบประสาทซิมพาโทวากัล (sympathovagal balance) อธิบายถึงภาวะสมดุลพลวัตระหว่างระบบประสาทอัตโนมัติทั้งสองส่วนที่ออกฤทธิ์ต่อหัวใจและหลอดเลือด ในขณะพัก หัวใจจะอยู่ภายใต้การควบคุมของเส้นประสาทเวกัส (พาราซิมพาเทติก) เป็นหลัก กิจกรรม ความเครียด และท่าทางจะเปลี่ยนความสมดุลไปสู่การครอบงำของระบบประสาทซิมพาเทติก ความสมดุลสุทธิจะกำหนดอัตราการเต้นของหัวใจ ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ และโทนัสของหลอดเลือด

Definition

ความสมดุลของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติกคือการมีส่วนร่วมสัมพัทธ์ของการไหลออกของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก (เวกัส) ในการควบคุมระบบหัวใจและหลอดเลือด ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งกำหนดอัตราการเต้นของหัวใจขณะพัก ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจแบบเต้นต่อเต้น และความเร็วและทิศทางของการปรับตัวของระบบหัวใจและหลอดเลือด

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแนวคิดของความสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติที่ปุ่มไซโนเอเทรียล (sinoatrial node) และระบบหลอดเลือด วิธีที่ความสมดุลนี้เปลี่ยนแปลงไปตามความต้องการทางสรีรวิทยา และวิธีที่สามารถอนุมานได้โดยไม่รุกราน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้การตีความการวินิจฉัยหรือคำแนะนำในการรักษาสำหรับแต่ละบุคคล

Core questions

• ระบบประสาทอัตโนมัติส่วนใดที่เด่นกว่าในขณะพัก และสิ่งนี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อมีกิจกรรม?
• ความสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติสะท้อนให้เห็นในอัตราการเต้นของหัวใจและความแปรปรวนของมันอย่างไร?
• ระบบประสาททั้งสองส่วนมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรที่ปุ่มไซโนเอเทรียล?
• การเปลี่ยนแปลงความสมดุลใดบ้างที่มาพร้อมกับความเครียดของระบบหัวใจและหลอดเลือดหรือภาวะโรค?

Key concepts

• ความสมดุลของระบบประสาทซิมพาโทวากัล
• การครอบงำของเส้นประสาทเวกัสขณะพัก
• ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจเป็นดัชนีที่ไม่รุกราน
• การเป็นปฏิปักษ์ที่เด่นชัดที่ปุ่มไซโนเอเทรียล
• การกระตุ้นระบบประสาทอัตโนมัติแบบผกผันและไม่ผกผัน
• การเปลี่ยนแปลงความสมดุลกับการออกกำลังกาย ความเครียด และโรค

Mechanisms

ปุ่มไซโนเอเทรียลได้รับข้อมูลอย่างต่อเนื่องจากระบบประสาทอัตโนมัติทั้งสองส่วน ในขณะพัก กิจกรรมของเส้นประสาทเวกัสแบบโทนิกจะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจต่ำกว่าอัตราปกติ และการลดโทนัสของเส้นประสาทเวกัสหรือการเพิ่มแรงกระตุ้นของระบบประสาทซิมพาเทติกจะเร่งการเต้นของหัวใจ (Wehrwein, 2016) ระบบประสาททั้งสองส่วนสามารถทำงานแบบผกผันกันได้ หรือในปรากฏการณ์เช่นการเป็นปฏิปักษ์ที่เด่นชัด (accentuated antagonism) ผลของระบบประสาทพาราซิมพาเทติกสามารถครอบงำได้เมื่อโทนัสของระบบประสาทซิมพาเทติกสูง ความผันผวนแบบเต้นต่อเต้นของอัตราการเต้นของหัวใจสะท้อนถึงความสมดุลนี้และถูกวัดปริมาณเป็นความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ ซึ่งการวัดในโดเมนเวลาและความถี่ถูกตีความว่าเป็นดัชนีของการปรับเปลี่ยนระบบประสาทอัตโนมัติ (Task Force, 1996) การไหลออกของระบบประสาทซิมพาเทติกไปยังระบบหัวใจและหลอดเลือดมีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละบุคคลและรวมสัญญาณระบบหลายอย่าง (Charkoudian, 2014) การเปลี่ยนแปลงไปสู่การครอบงำของระบบประสาทซิมพาเทติกอย่างต่อเนื่องมีความสัมพันธ์กับภาวะต่างๆ เช่น ความดันโลหิตสูง (Mancia & Grassi, 2014)

Clinical relevance

แนวคิดของความสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติเป็นพื้นฐานของการตีความทางสรีรวิทยาของอัตราการเต้นของหัวใจขณะพักและความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ และให้ข้อมูลว่าการเปลี่ยนแปลงไปสู่การครอบงำของระบบประสาทซิมพาเทติกถูกเข้าใจอย่างไรในสรีรวิทยาของระบบหัวใจและหลอดเลือด ข้อมูลนี้เป็นคำอธิบายอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล และดัชนีความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจไม่ควรถูตีความมากเกินไปว่าเป็นมาตรวัดโดยตรงของกลไกเดียว

Evidence & guidelines

มาตรฐานสำหรับการวัดและตีความความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจถูกกำหนดโดยคณะทำงานร่วมของสมาคมโรคหัวใจแห่งยุโรปและสมาคมการเต้นของหัวใจและสรีรวิทยาไฟฟ้าแห่งอเมริกาเหนือ (1996) ซึ่งเป็นมาตรฐานการวัดมากกว่าคำแนะนำในการรักษา

History

แนวคิดของการมีอิทธิพลของระบบประสาทอัตโนมัติที่ตรงกันข้ามต่อหัวใจมีมาตั้งแต่สรีรวิทยาในต้นศตวรรษที่ 20 ความสนใจในการวัดปริมาณความสมดุลของพวกมันเพิ่มขึ้นพร้อมกับการพัฒนาการวิเคราะห์ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ ซึ่งได้รับการรวบรวมโดยมาตรฐานของคณะทำงานในปี 1996 ซึ่งให้คำจำกัดความที่ตกลงกันสำหรับการวัดในโดเมนเวลาและความถี่

Debates

การตีความองค์ประกอบความถี่ของความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจ

มีการถกเถียงกันว่าการวัดสเปกตรัม โดยเฉพาะองค์ประกอบความถี่ต่ำและอัตราส่วนความถี่ต่ำต่อความถี่สูง เป็นดัชนีที่ชัดเจนของกิจกรรมของระบบประสาทซิมพาเทติกหรือความสมดุลของระบบประสาทซิมพาโทวากัลหรือไม่ เนื่องจากมาตรวัดเหล่านี้สะท้อนถึงอิทธิพลที่ผสมผสานและขึ้นอยู่กับบริบท

Key figures

• Marek Malik
• Nisha Charkoudian
• Giuseppe Mancia

Seminal works

• task-force-1996
• charkoudian-2014

Frequently asked questions

ส่วนใดของระบบประสาทอัตโนมัติที่เด่นกว่าในขณะพัก?

ในขณะพัก หัวใจอยู่ภายใต้การควบคุมของระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (เวกัส) เป็นหลัก ซึ่งทำให้อัตราการเต้นของหัวใจต่ำกว่าอัตราการเต้นของเครื่องกระตุ้นหัวใจโดยธรรมชาติ

ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจสามารถวัดความสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติได้โดยตรงหรือไม่?

ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจให้ดัชนีที่สะท้อนถึงการปรับเปลี่ยนระบบประสาทอัตโนมัติ แต่ส่วนประกอบของมันได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัยและควรตีความอย่างระมัดระวัง แทนที่จะเป็นมาตรวัดโดยตรงเพียงอย่างเดียวของกิจกรรมของระบบประสาทซิมพาเทติกหรือเวกัส