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Tono vagal

El tono vagal es la actividad del nervio vago (el décimo nervio craneal ) y un componente fundamental de la rama parasimpática del sistema nervioso autónomo . Esta rama del sistema nervioso no está bajo control consciente y es en gran medida responsable de la regulación de varios compartimentos corporales en reposo. La actividad vagal produce varios efectos, entre ellos: reducción de la frecuencia cardíaca , vasodilatación/constricción de los vasos , actividad glandular en el corazón , los pulmones y el tracto digestivo , el hígado, regulación del sistema inmunológico, así como control de la sensibilidad, la motilidad y la inflamación gastrointestinales. [1]

En este contexto, el tono se refiere específicamente a la naturaleza continua de la acción parasimpática basal que ejerce el nervio vago. Si bien la entrada vagal basal es constante, el grado de estimulación que ejerce está regulado por un equilibrio de entradas de las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo, siendo la actividad parasimpática generalmente dominante. El tono vagal se utiliza con frecuencia para evaluar la función cardíaca y también es útil para evaluar la regulación emocional y otros procesos que alteran, o son alterados por, los cambios en la actividad parasimpática. [2] [3]

Las mediciones del tono vagal se pueden realizar mediante procedimientos invasivos o no invasivos. Los procedimientos invasivos son minoritarios e incluyen la estimulación del nervio vago mediante técnicas manuales, respiratorias o eléctricas específicas. Las técnicas no invasivas se basan principalmente en la investigación de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca . [4] [5] [6]

Cuantificación no invasiva del tono vagal

En la mayoría de los casos, el tono vagal no se mide directamente. En cambio, se miden los procesos afectados por el nervio vago (en concreto, la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca) y se utilizan como sustitutos del tono vagal. El aumento del tono vagal (y, por tanto, de la acción vagal) suele asociarse a una frecuencia cardíaca más baja y a una mayor variabilidad de la frecuencia cardíaca. Sin embargo, durante la inclinación ortostática gradual , la retirada del tono vagal es un indicador indirecto de la aptitud cardiovascular. [7]

Inervación vagal del corazón

La frecuencia cardíaca está controlada en gran medida por la actividad del marcapasos interno del corazón. En un corazón sano, el marcapasos principal es un conjunto de células en el borde de las aurículas y la vena cava , llamado nódulo sinoatrial . Las células cardíacas presentan automaticidad, la capacidad de generar actividad eléctrica independientemente de la estimulación externa. La actividad eléctrica generada espontáneamente por el nódulo sinoatrial marca el ritmo para el resto del corazón. [1]

En ausencia de estímulos externos, la estimulación sinoauricular generalmente, mientras está despierto, mantiene la frecuencia cardíaca en el rango de 60 a 100 latidos por minuto (lpm). [8] Las dos ramas del sistema nervioso autónomo trabajan juntas para aumentar o disminuir la frecuencia cardíaca. El nervio vago actúa sobre el nódulo sinoauricular, disminuyendo su conducción y modulando el tono vagal, a través del neurotransmisor acetilcolina y cambios posteriores en las corrientes iónicas y el calcio de las células cardíacas. [4] Debido a su efecto sobre la frecuencia cardíaca y la salud cardiovascular, el tono vagal se puede medir y comprender examinando su correlación con la modulación de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca . [5]

Arritmia sinusal respiratoria

La arritmia sinusal respiratoria (ASR) es una variación benigna y normal de la frecuencia cardíaca que se produce durante cada ciclo respiratorio: la frecuencia cardíaca aumenta al inspirar y disminuye al espirar. [1] La ASR fue reconocida por primera vez por Carl Ludwig en 1847 [9], pero aún no se comprende del todo. [10] Se ha observado en humanos desde las primeras etapas de la vida hasta la edad adulta, [11] [1] y se encuentra en varias especies diferentes. [12] [13] [14]

Durante la inhalación , la presión intratorácica disminuye debido a la contracción y el movimiento descendente del diafragma y la expansión de la cavidad torácica. Como resultado, también se reduce la presión auricular , lo que provoca un aumento del flujo sanguíneo al corazón, lo que a su vez disminuye la respuesta de activación de los barorreceptores , lo que disminuye el tono vagal. Esto provoca un aumento de la frecuencia cardíaca. [1]

Durante la exhalación , el diafragma se relaja, se mueve hacia arriba y disminuye el tamaño de la cavidad torácica, lo que provoca un aumento de la presión intratorácica. Este aumento de la presión inhibe el retorno venoso al corazón, lo que da como resultado una menor expansión auricular y una mayor activación de los barorreceptores. Esto alivia la supresión del tono vagal y conduce a una disminución de la frecuencia cardíaca. [1]

Frecuencia cardíaca (FC) (primera fila), volumen corriente (Vt) (segunda fila), Vt y FC superpuesta (tercera fila). La modulación de la FC es claramente visible: la FC aumenta con la inspiración y disminuye con la espiración.
Frecuencia cardíaca (FC) (primera fila), señal de ECG (ECG) (segunda fila) y respiración (tercera fila) de un recién nacido en un registro de 15 segundos. La FC expresa oscilaciones sincrónicas con respecto a la respiración.
Estimación de la magnitud de la RSA basada en un enfoque multivariable basado en el análisis conjunto del ECG y la respiración. [15] La línea verde muestra las variaciones de la frecuencia cardíaca promediadas a lo largo de varios ciclos respiratorios. Esto muestra claramente las tendencias típicas de la RSA.

RSA como estimador del tono vagal

La arritmia sinusal respiratoria (ASR) se utiliza con frecuencia como un método no invasivo para investigar el tono vagal, en estudios fisiológicos, conductuales y varios estudios clínicos. [16] [17] [18] Esto se puede hacer utilizando el registro de electrocardiografía (ECG), [19] aunque también se están desarrollando otros métodos que aprovechan las interacciones entre el ECG y la respiración . [20] [15] Sin embargo, la interpretación de las mediciones de ASR debe hacerse con cuidado, ya que varios factores, incluidas las diferencias entre individuos, pueden cambiar la relación entre la ASR y el tono vagal. [21]

Evolución y fisiología

Se ha sugerido que la RSA puede haber evolucionado para ahorrar energía tanto para los sistemas cardíaco como respiratorio al reducir la frecuencia cardíaca [22] y al suprimir la ventilación ineficaz durante el reflujo de la perfusión (entrega de sangre desde las arterias a los capilares para oxigenación y nutrición). [23] [24]

Se ha descubierto que la RSA aumenta en sujetos en estado de reposo y disminuye en estados de estrés o tensión. Aumenta en posición supina y disminuye en posición prona, y es en promedio más alta y más pronunciada durante el día en comparación con la noche. [22] La RSA también se ha utilizado ampliamente para cuantificar la retirada del tono vagal en la inclinación ortostática graduada . [7] [25]

Por lo general, la expresión de RSA disminuye con la edad. [26] Sin embargo, los adultos con una salud cardiovascular excelente, como los corredores de resistencia, los nadadores y los ciclistas, probablemente tengan una RSA más pronunciada. Los atletas profesionales, en promedio, mantienen un tono vagal muy alto y, en consecuencia, niveles más altos de RSA. La RSA es menos prominente en personas con diabetes y enfermedad cardiovascular. [27]

Perspectivas sobre psicología y enfermedad

La investigación sobre el tono vagal tiene el potencial de ofrecer información sobre el comportamiento social, las interacciones sociales y la psicología humana. Gran parte de este trabajo se ha centrado en recién nacidos y niños . [26] El tono vagal basal se puede utilizar como un posible predictor del comportamiento o como una señal de salud mental (en particular, regulación de las emociones , ansiedad y trastornos internalizantes y externalizantes ). [28] [29]

La teoría polivagal de Porges es un modelo influyente de cómo las vías vagales responden a la novedad y a los estímulos externos estresantes. [30] [31] [32] La teoría propone que hay dos sistemas vagales, uno que comparten los reptiles y los anfibios y un segundo sistema, más reciente, que es exclusivo de los mamíferos . Las dos vías se comportan de manera diferente y pueden actuar una contra la otra. Esta teoría puede explicar varios fenómenos psicofisiológicos y enfermedades psicosomáticas . [30] [26] Sin embargo, estudios recientes indican que el "sistema" vagal descrito por Porges como exclusivo de los mamíferos existía mucho antes de la evolución de los mamíferos. [33] [34]

Otras estimaciones del tono vagal

Existen varios métodos para estimar el tono vagal además de medir la RSA, entre ellos:

Véase también

Referencias

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