Sympathische-parasympathische verhouding van onze blik

INLEIDING De iris is het enige weefsel waarin gelijktijdige interacties tussen gladde spieren gestimuleerd door sympathische en parasympathische zenuwen met het blote oog kunnen worden waargenomen. De iris bevat de neurale lijst, die bestaat uit het autonome zenuwstelsel (ANS) en dorsale wortelganglia. Vezels van de hypothalamus verbinden zich met het parasympathische systeem via de dorsale longitudinale fasciculus en de mediale voorhersenenbundel en verenigen zich met de Edinger-Westphal-kern of de laterale hoorns van het thoracale ruggenmerg. Een deel van deze parasympathische vezels innerveren de constrictorspiervezels van een cirkelvormige structuur onder het gebied tot aan de kraag en begrenzen de irispupil via de oculomotorische zenuw. De hypothalamus is het belangrijkste controle- en integratiecentrum van het AZS. De sympathische zenuwen die uit de hypothalamus komen, strekken zich uit over de lengte van de synaps van de halsslagader met het superieure cervicale ganglion en innerveren vervolgens de mydriasis-spiervezels onder de irishalsband en de iriswortel.

Hartslagvariabiliteit (HRV) verwijst naar veranderingen in het tijdsinterval tussen hartslagen en wordt gereguleerd door de ANS. Sympathische en parasympathische activiteiten kunnen met een bepaalde gevoeligheid worden bepaald door HRV-beoordeling met behulp van laagfrequente (LF) en hoogfrequente (HF) metingen. Eerdere epidemiologische studies hebben aangetoond dat HRV geassocieerd is met zowel cardiale als niet-cardiale mortaliteit door alle oorzaken.

Het AZS wordt geactiveerd wanneer we onze ogen openen en de hoeveelheid licht wordt aangepast door de iris. Niet-visuele effecten van licht worden gemedieerd door op melanopsine gebaseerde fotoreceptoren in de lichtgevoelige gangliacellen van het netvlies. Melanopsin wordt ook aangetroffen in de melanoforen van de iris en het binnenste brein. Ftogevoelige retinale ganglioncellen geven lichtprikkels door aan de suprachiasmatische kern (SCN; circadiane centrum) via het retinohypothalamische kanaal. In het donker heeft melatonine dat ritmisch vrijkomt uit de pijnappelklier ook een sterke invloed op de neuronale activiteit van SCN. Dit gebied wordt gestimuleerd door het visuele fotoreceptorsysteem en vanuit verschillende delen van de hersenen, waaronder de hersenstam, het limbisch systeem en de hersenschors, en bevat meerdere synapsen met de pijnappelklier. De input van licht in het netvlies, dat wordt aangepast door de iris, wordt geassocieerd met de delen van de hersenen die de ANS reguleren. Licht kan acute fysiologische effecten veroorzaken, zoals snelle onderdrukking van melatonine, verhoogde alertheid en verhoogde hartslag en sympathische zenuwtonus.

De anterieure cingulate cortex, amygdala, parabrachiale nucleus, hypothalamus, periaqueductale grijze stof, anterieure insula en sommige delen van de medulla spelen een belangrijke rol bij de regulatie van de hartfunctie. Deze cerebrale structuren zijn geassocieerd met cardiale activiteit via het sympathische en parasympathische zenuwstelsel.

Het doel van de studie was om de mate van reflectie te bepalen van de geschatte irisspiergebied (IRIS) ratio van irisspieren die worden geïnnerveerd door parasympathische en sympathische zenuwen en de relatie met HRV, wat een AZS-indicator van het hart is.

MATERIALEN EN METHODEN In totaal werden 400 gezonde vrijwilligers (200 mannen en 200 vrouwen) met bruine ogen in het onderzoek opgenomen. De onderzoekers namen ogenschijnlijk gezonde proefpersonen op die geen voorgeschiedenis hadden van diabetes mellitus, hypertensie, coronaire hartziekte, hartfalen, roken van sigaretten, oogziekte, psychische ziekte of medicamenteuze behandeling die de AZS aantast.

Een driekanaals standaard ambulant Holter-opnamesysteem (DMS Software Cardioscan II Holter-bewakingssysteem, ver. 11.4.0054a) werd gebruikt om de hartslag te meten door middel van HRV-frequentiedomeinanalyse na het verwijderen van de artefacten. De LF (0,04-0,15 Hz) en HF (0,16-0,4 Hz) beoordelingen werden geregistreerd gedurende 24 uur (dag- en nachtgemiddelde).

Foto's van beide irissen van de gezonde vrijwilligers werden gemaakt met behulp van een digitale camera (5-megapixelcamera, 1,75 μm pixels, 0,5 × digitale zoom, LED-flitser) in dezelfde kamer bij daglicht, op hetzelfde tijdstip van de dag met dezelfde flitser. Patiënten met niet-specifieke en onderbroken halsbandgrenzen (peripupillaire ring) werden niet in het onderzoek opgenomen. Er werd een beeldsoftwareprogramma gebruikt om cirkelvormige limieten te tekenen over de irisbuitencirkel (IEC), colorettacirkel (CC) en pupilcirkel (PC) op digitale foto's. De gebieden tussen de cirkels werden gemeten. IEC-PC verwijst naar het geschatte totale oppervlak van de dilatator plus constrictorspieren sympathisch en parasympathisch gestimuleerd; CC-PC verwijst naar het geschatte gebied dat parasympathisch wordt gestimuleerd; en [IEC-PC¬]-[CC-PC] verwijst naar het geschatte gebied dat sympathiek wordt gestimuleerd. De waarschijnlijkheid dat de IRIS-ratio gelijk was aan de LF/HF-ratio werd berekend met de formule [IEC-PC¬] - [CC-PC] / [CC-PC]. Voor elke foto werd het gemiddelde van drie metingen berekend.

De statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van SPSS voor Windows 22 (IBM SPSS Inc., Chicago, IL, VS). De normaliteit van de gegevensverdeling werd beoordeeld met behulp van de Kolmogorov-Smirnov-test. Numerieke variabelen met een normale verdeling worden gepresenteerd als gemiddelden ± standaarddeviatie, terwijl die met een niet-normale verdeling worden gepresenteerd als medianen (bereik). De t-toets (voor numerieke variabelen die een normale verdeling vertonen) en de Mann-Whitney U-toets (voor numerieke variabelen die een abnormale verdeling vertonen) werden gebruikt om de verschillen tussen twee onafhankelijke groepen te bepalen. De associatie tussen de numerieke parameters werd bepaald door Pearson en Spearman correlatieanalyses. De Bland-Altman-analyse werd gebruikt om verschillen in conformiteit van de IRIS-ratio en de LF/HF-ratio in termen van ICC te beoordelen. Een p-waarde < 0,05 werd als significant beschouwd.

Studies werden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki na goedkeuring van de ethische commissie. Voorafgaand aan deelname werd van alle proefpersonen geïnformeerde toestemming verkregen.

De onderzoekers identificeerden een relatie tussen de IRIS-ratio en HRV bij 400 gezonde proefpersonen en toonden de autonome hartfunctie aan. De IRIS-ratio kan ook worden toegepast op ziekten die gepaard gaan met cardiale autonome disfunctie. Verdere studies zijn echter nodig om een ​​verband aan te tonen tussen de IRIS-ratio en HRV bij patiënten met hartaandoeningen.