Perturbazione Set point + effettore Variabile controllata - oscillazione ritardo sensore Feedback negativo RR SYS 900 200 800 180 700 160 600 140 500 120 400 100 800 0 100 200 300 400 500 600 700 RR HR 900 120 800 100 700 600 80 500 400 0 100 200 300 400 500 600 700 60 800 RR HR 900 120 800 100 700 600 80 500 400 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 60 500 HR SYS 110 200 180 90 160 70 140 50 30 340 120 345 350 355 360 365 370 375 100 380 RR SYS 900 200 800 180 700 160 600 140 500 120 400 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 100 500 RR SYS 900 200 800 180 700 160 600 140 500 120 400 340 345 350 355 360 365 370 375 100 380 PSD FOUR 2500 12000 2000 10000 8000 1500 6000 1000 4000 500 2000 0 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Decomposizione spettrale A B C Variabilità spontanea RR RR Serie temporale RR 1100 1000 ms del periodo cardiaco 1200 900 800 700 600 0 100 200 300 secondi 400 500 Variabilità spontanea RR RR LF 80000 HF ms^2 60000 40000 20000 0 0 Analisi spettrale 0.05 0.1 0.15 0.2 Hz 0.25 0.3 0.35 0.4 freqr power % 0.254 30.09 8.26 0.503 12.59 3.46 0.107 58.9 16.18 0.026 251.9 69.19 0.377 5.476 1.5 0.654 6.441 1.77 SAP 250 200 150 100 50 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 L’analisi cross-spettrale x Coerenza dei segnali y Ritardo di fase Quantificazione X = FTR * del ritardo in gradi Y Funzione di trasferimento Risultati nel dominio delle frequenze FUNZIONE DI TRASFERIMENTO RRSAP_T COERENZA FASE RRSAP_C RRSAP_P 40 1 30 0.75 100 gradi ms mmHg-1 200 20 0.5 10 0.25 -100 0 -200 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 Hz 0.25 0.3 0.35 0.4 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 Hz 0.25 0.3 0.35 0.4 RRSAP_P 180 1.000 90 0.750 0 0.500 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 -90 0.250 -180 0.000 RRSAP_T 10 7.5 5 2.5 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 Breve riepilogo delle principali pubblicazioni del mio gruppo Am. J. Physiol 268: H7-H16, 1995 Cane anestetizzato: arto isolato e perfuso a pressione costante Valvola di Starling invertita Tracciati da esperimento campione Serie temporali da esperimento campione Analisi spettrale da esperimento campione Analisi crossspettrale da esperimento campione Trasformazione RR-HR e FLOW-RESISTANCE Le conclusioni di questo lavoro affermano che, nel cane anestetizzato con cloralosio, esistono oscillazioni a bassa frequenza (LF) provocate da un’oscillazione intrinseca dei centri bulbari. Le oscillazioni del flusso iliaco sono dovute a variazioni di resistenza. Le variazioni delle resistenze periferiche totali causano le oscillazioni della pressione arteriosa. Le variazioni della frequenza cardiaca precedono quelle del flusso iliaco e della pressione arteriosa perché la via efferente simpatica e la risposta cronotropa del cuore sono più veloci. Le conclusioni di questo lavoro affermano che, nel cane anestetizzato con cloralosio, le oscillazioni a bassa frequenza (LF) di pressione arteriosa e di flusso (resistenze) iliaco non dipendono dai barocettori. Sono modificate, ma non abolite, dal taglio dei vaghi Analisi cross-spettrale RR-SP Continua: controllo Tratteggiata: alfa blocco + angio II Potenza LF in 8 soggetti: barre piene controllo; barre vuote alfa blocco + angio II Il blocco dei recettori alfa adrenergici nell’uomo, conservando i valori della pressione arteriosa mediante infusione di angiotensina II, elimina le oscillazioni LF sia della pressione sia del periodo RR. Le LF cardiache a 0.1 Hz non sono dovute all’attività del simpatico sul cuore Serie temporali filtrate e amplificate A = controllo B = alfa blocco + angio II C = idem ma con trasformazione RR-HR Dopo la soppressione dell’attività vasomotoria mediante alfa blocco, in molti soggetti compaiono oscillazioni di RR e SP a circa 0.05 Hz perfettamente in fase. Interpretazione: emerge attività oscillatoria simpatica sul cuore a frequenza ≈ alla metà delle LF, che si trasmette direttamente a SP La frequenza della componente LF (analisi crossspettrale RR-SP, picco di coerenza) in posizione supina è significativamente più bassa nei soggetti con ridotta tolleranza ortostatica Le curve di specificità e sensibilità si incrociano su valori compresi fra 0.091 e 0.095 Hz. Tutti i soggetti con fLF < .091 hanno ridotta tolleranza ortostatica. Tutti i soggetti con fLF > .095 hanno tolleranza normale Esiste una discreta correlazione fra fLF e tempo allo svenimento (usato come misura di tolleranza ortostatica) NA vago CO NMDV NTS BARO x HR RVLM SV CUORE CVLM - - IML simpatico ABP Modello di oscillazione del centro vasomotore Interferenza del vago attraverso i barocettori x TPR NA vago CO NMDV NTS BARO x HR RVLM SV CUORE CVLM - - IML simpatico ABP x TPR