Az autonóm funkciók preklinikai és klinikai vizsgálata embereknél

Az autonóm diszfunkció számos gyakori megbetegedés, például a magas vérnyomás, a cukorbetegség vagy a szívelégtelenség jellemzője. A diszfunkció mértéke oki korrelációt mutat a felsorolt kórképek morbiditásával és mortalitásával. Az autonóm diszfunkció az életmód megváltoztatásával (elsősorban fizikai aktivitással) vagy eszközös beavatkozásokkal módosítható vagy visszájára fordítható. Az állapot felmérésének módszerei széles határok között változhatnak, kezdve a szívfrekvencia egyszerű mérésétől a komplexebb és invazívabb technikákig, mint amilyen például a mikroneurográfia vagy a noradrenalin spillover. Az invazívabb módszerek általában csak speciális kutatólaboratóriumokban állnak rendelkezésre, míg a klinikai gyakorlatban többnyire nem elérhetők.

Szívfrekvencia

A szívfrekvencia mérése az autonóm funkció felmérésének legegyszerűbb, pontos és egyértelmű módja, mely nagy populációkban vagy epidemiológiai vizsgálatokban történő végzésre is alkalmas. Populáció szintjén általánosságban az mondható, hogy a nyugalmi szívfrekvencia magasabb morbiditással és mortalitással társul mind nem válogatott populációkban, mind pedig valamely alapbetegségben szenvedők körében. Ezen túlmenően, a hosszabb időn át követett személyek csoportjában a nyugalmi szívfrekvencia emelkedése az ischaemiás szívbetegség okozta, illetve a bármely okból bekövetkező halálozás fokozott kockázatát vonja maga után. Ráadásul fokozott mortalitást vetít előre az is, ha fizikai terhelést követően lassan áll helyre a szívfrekvencia.

Nagy dózisú béta-adrenerg blokkolók alkalmazásával csak kismértékben (5-10/perc értékkel) csökkenthető a nyugalmi szívfrekvencia, miközben a muszkarinreceptorok atropinnal történő blokádja sokkal nagyobb mértékben növeli meg a nyugalmi szívfrekvenciát. A fenti megfigyelések arra engednek következtetni, hogy a nyugalmi szívfrekvenciát tipikusan a vagus-tónus határozza meg, és a vagus-tónus csökkenésének patofiziológiai jelentősége lehet, mivel normális körülmények között mérsékelheti az életveszélyes szívritmuszavarok rizikóját.

A szívfrekvencia variabilitása

A szívfrekvenciához hasonlóan a szívfrekvencia variabilitása is szoros összefüggést mutat a morbiditással és mortalitással. A variabilitás kiindulási értékének csökkenése vagy a variabilitás eltűnése rossz kimeneteleket vetít előre mind a kardiovaszkuláris eredetű, mind a bármely okból bekövetkező  halálozás szempontjából. Megfelelő fizikai aktivitással megelőzhető a szívfrekvencia variabilitásának életkorral összefüggő csökkenése. Fontos megjegyezni, hogy muszkarinantagonisták kis dózisával paradox vagotóniás hatások válthatók ki, mely ugyancsak helyreállítja a vagus-tónust például szívelégtelenségben, ám jelenleg az ilyenfajta kezelés klinikai eredményeiről nem áll rendelkezésre nagy randomizált vizsgálatok tapasztalatai és a kisebb vizsgálatok adatai pedig korlátozottak és ellentmondásosak.

Akárhogyan is van, a szívfrekvencia variabilitása nagyban tükrözi a vagus-tónus változásait. A szívfrekvencia variabilitása korrelációt mutat számos kórállapot kimenetelével, függetlenül a háttérben meghúzódó mechanizmusoktól.

Plazma katekolamin koncentráció

A plazma katekolaminszintjeinek mérése viszonylag egyszerű módszer, és a katekolaminok koncentrációja korrelációt mutatott számos kórkép  kimenetelével. Ennek talán leginkább szembetűnő példája a plazma-katekolaminok (különösen a noradrenalin) és a pangásos szívelégtelenség kimeneteleinek összefüggése: a magasabb noradrenalinszint a szívelégtelenség kimenetelének rosszabbodásával társult, ami megerősítette az igen hatékony béta-blokkoló szerek alkalmazásának fontosságát szívelégtelenség eseteiben. Fontos megjegyezni, hogy a fizikai aktivitás fokozására épülő beavatkozások hasznosnak tűnnek az úgynevezett neurohumorális aktiváció csökkentésében pangásos szívelégtelenség kapcsán.

A plazma noradrenaliszintjének az autonóm funkció megítélése céljából történő mérése vonatkozásában az jelenti a legjelentősebb korlátozó tényezőt, hogy a kapott érték csak egy pillanatképet nyújt az aktivitásról (még sorozatos mérések esetében is). Ráadásul a plazmában meghatározott értékek a neurális release, a neurális reuptake és a clearance egyéb formáinak nettó egyensúlyát tükrözik. Például bizonyos körülmények között (többek között akut hipoxiában) a szimpatikus neurális aktivitás egyértelműen fokozódhat, miközben a plazma noradrenalinszintje csak korlátozottan emelkedik.

Noradrenalin spillover

Radioaktív jelölést alkalmazó technikákkal lehetőség van a teljes testre, illetve egy adott szerv (például a vesék) vérellátásának felmérésére. A módszer hátránya, hogy invazív, és több katéter bevezetését igényli a keringés bizonyos pontjain. Ezen túlmenően a radioaktív anyag alkalmazása logisztikai és szabályozási nehézségeket is felvet. Ennek ellenére jelenleg ennek a  technikának nincs versenytársuk vagy alternatívájuk az olyan régiók regionális szimpatikus aktivitásának meghatározásában, melyek a direkt neurális feltérképezés számára nem elérhetőek.

Mikroneurográfia

Emberek esetében lehetőség van az izmokat és a bőrt ellátó perifériás idegek szimpatikus neurális aktivitásának mérésére mikroelektródák segítségével. A leggyakoribb mérési pont a nervus peroneus a lábszár oldalsó részén, a térd közelében.

Összefoglalás és perspektívák

Az autonóm funkciók változása sokrétű összefüggést mutat a kardiovaszkuláris és az összegzett halálozás arányával embereknél. Az autonóm funkciók mérésére többféle technika áll rendelkezésre, melyeknek mind megvannak a maga erősségeik és gyengéik, melyeket az eredmények értékelésekor figyelembe kell venni.

Forrás: Joyner MJ, et al. Preclinical and clinical evaluation of autonomic function in humans. J Physiol. 2016;594.14:4009−4013.