Referenser
(1) Farmakologi, Per Norlén, Erik Lindström, ISBN 9789147114221
(2) Handbook of psychophysiology, chapter 8 (cardiovascular psychophysiology)
Blodtrycksregleringen
APPLIKATION
Blodet transporterar syre, koldioxid, näringsämnen, restprodukter och hormoner till och från kroppens alla celler. Därför är regleringen av detta cirkulatoriska system centralt och livsviktigt.
Det regulatoriska systemet har flera komplexa samverkande delar och därför finns det också många intressanta markörer man kan räkna ut från blodtrycksmätningar. Dessa ger information både om kroppens medicinska och psykofysiolgiska tillstånd (stress).
Blodcirkulationen består schematiskt av hjärtat, kärlsystemet, samt själva blodet som pumpas runt. Det är viktigt att trycket är högt nog för att kunna övervinna kärlresistansen och leverera rätt blodflöde till alla celler i kroppen. Samtidigt kan för högt blodtryck leda till problem och sjukdomar. Därför behövs en dynamisk reglering.
De kraftiga pulseringarna i blodtrycket (systoliskt och diastoliskt tryck) som man har i hjärtat och artärerna pga. hjärtats pumpcykler, dämpas till ett nästan helt jämnt tryck längre ut i kärlsystemet fram till kapillärerna. Det är från kapillärerna som näringsämnen och gaser därefter överförs till kroppens celler. Trycket i det återledande vensystemet är väsentligt lägre.
Från hjärtats synvinkel kan man beskriva blodcirkulationen genom
MAP – CVP = SVR * CO
Tryck = Resistans * Flöde
MAP = genomsnittligt artärtryck
CVP = centralt ventryck / trycket i höger förmak
SVR = systemisk vaskulär resistans, det motstånd hjärtat känner mot blodflödet
CO = cardiac output = HR * SV = Hjärtfrekvens * Slagvolym, dvs det total blodflödet
Central reglering av hjärta och blodvolym
Hjärtat har en autonomicitet som styrs av sinusnoden som sitter längst upp vid höger förmak, men det finns en central modulering av hjärtats pumpkraft, genom att bland annat HR och SV regleras av autonoma nervsystemet (ANS). Variabiliteten i denna reglering är det man tittar på vid Heart Rate Variability.
Baroreflexen ger feedback till ANS, som i sin tur via direktkopplingar till hjärtat reglerar hjärtfrekvens och slagvolym efter det systemiska behovet. Det sympatiska nervsystemet har också direktkopplingar till den glatta muskulatur som omger blodkärlen och reglerar kärlkontraktionen.
Hormoner är också en del av den centrala regleringen. Det finns hormonsystem som påverkar hjärta, kärlkontraktion, samt reglerar vätske- och saltbalans och därmed blodvolym. Ökad blodvolym ökar CVP som i sin tur ökar SV och även MAP.
Lokal reglering av kärlresistans
Då behovet av blodtillförsel i kroppens olika organ varierar, behövs lokala mekanismer för att reglera hur stor del av det systemiska blodflödet som dirigeras till olika delar av kroppen. Lokal vävnad kring kapillärerna, och små arterioler som konsumerar mycket syre, producerar också mycket CO2 vilket är kärlvidgande. Därmed minskar den lokala resistansen och blodflödet ökar till de områden som bäst behöver det. Det finns också mekaniska mekanismer, där vävnaden i artärerna med kraftigare tryck svarar på töjning av kärlväggarna genom att producera kväveoxid (NO), vilket också har lokalt kärlvidgande egenskaper.
Snabb eller långsam reglering
Autonoma nervsystemet och tex. baroreflexen är den snabbaste regleringsmekanismen för blodtryck, eftersom nervcellerna frigör sina signalsubstanser via direktkontakt med berörda pacemakerceller och vasomotorceller. Såväl hjärtfrekvens som vasokontration kan regleras mycket snabbt i akuta situationer.
De hormonella mekanismerna hör till de mer långsamma, eftersom hormoner måste frisättas i blodet, distribueras, och tas upp av målcellerna innan effekten ses. Snabba vs. långsamma regulatoriska mekanismer kompletterar varandra och handlar sannolikt om att både behov av regulatorisk ekonomi, samt hantering av akut stress pga. förändringar i miljön, måste kunna hanteras ur ett evolutionärt perspektiv.
Några intressanta parametrar att mäta från blodtrycket:
- Systoliskt (SBP) och diastoliskt (DBP) tryck som man tar med en överarmsmanchett. Detta är en ”vanlig blodtrycksmätning”, som är momentanvärden av blodtryckets max och min under några hjärtcykler. Dessa värden kan variera med aktivitet, psykisk stress, föda, dyngsrytm och sjukdomstillstånd mm. Normalt typvärde SBP/DBP = 120/80 mmHg
Har man möjlighet att mäta upp det kontinuerliga blodtrycket tillsammans med ett enkelt EKG som funktion av tiden, finns ytterligare några högintressanta parametrar att få fram:
- BRS – Baroreflexkänsligheten, innehåller information om hur väl baroreflexen reglerar hjärtfrekvensen vid tryckförändringar. Detta mått har tex. medicinska prognostiska värden, men moduleras även av stress. Denna analys kan man göra i AcqKnowledge.
- PPV – Pulse Pressure Variation, pulstrycket definieras som SBP-DBP, och PPV är variationen av detta tryck med andningscykeln. Det används i vissa medicinska applikationer för att ge information om hjärtats kompensatoriska svar på ökad blodvolym.
- SV – SlagVolym, dvs volymen blod hjärtat pumpar ut vid varje slag.
- CO – Cardiac Output, totala blodflödet som pumpas från hjärtat per minut. Ökar med fysisk aktivitet och sympatisk aktivering. Detta kan mätas antingen med ICG eller med en kontinuerlig blodtrycksmätare som kan utföra pulskonturanalys.
- SVR – Systemisk Vaskulär Resistans, det total motståndet som hjärtat känner mot att pumpa runt blodet. Detta är en nyckelparameter som skiljer mellan utmaning(positiv stress) och hot(negativ stress). Båda situationerna ger sympatikuspåslag, men negativ stress korrelerar ofta med högre SVR. Därför är de kardiovaskulära förutsättningarna för en hög prestation ofta högre när man upplever utmaning än hot.
- HRV – Heart Rate Variability mäter förvisso inte några direkta tryckvariationer, men det är ändå ett närliggande mått då det reglerar det cirkulatoriska systemets pumpfrekvens, vilket också moduleras av andningen och ANS.
Vilken utrustning behövs för att mäta detta?
NIBP100D-HD, MP200 forskningssystem, och antingen den trådlösa eller trådanslutna EKG-förstärkaren, samt eventuellt bioimpedans-förstärkaren. Kontakta oss så berättar vi gärna mer om vad du behöver för att få ett nyckelfärdigt system för din applikation. Vi kan också visa exempel på hur signalerna och analysen ser ut.
Behöver du hjälp?
Välkommen att kontakta oss! Vi guidar dig framåt i din beslutsprocess och är måna om att hitta en optimal teknisk lösning för just din applikation. Använd gärna vårt webb-formulär för vägledning.
Missa inte BIOPAC webinars!
Anmäl dig till live-sessioner eller titta på inspelat material när du vill.
