A dohányzás és a dohányzás elhagyásának hatása a vizuális stimuláció kiváltotta

Tanulmányunkban azt vizsgáltuk, hogy a dohányzás károsítja-e a vizuális stimuláció és a következményes occipitális kérgi aktiváció kiváltotta vérátáramlás növekedéshez, vagyis a neurovaszkuláris kapcsolathoz szükséges vazodilatációt, s ha igen, akkor ez a károsodás reverzibilis-e a dohányzás elhagyása után. Ehhez először legalább 3 éve dohányzókban, illetve nem dohányosokban vizsgáltuk a neurovaszkuláris kapcsolatot, majd olyan

önkénteseket kerestünk, akik több mint 6 hónappal, de kevesebb mint 18 hónappal a vizsgálat előtt abbahagyták a dohányzást. A korábbi dohányosokban mért vizuális stimuláció indukálta

vazoreaktivitást nem dohányzó és permanensen dohányzó önkéntesek adataival hasonlítottuk össze.

Személyek és vizsgálatok

Harminckét fiatal, 18-38 év közötti egészséges, rendszeres gyógyszeres kezelésben nem részesülő önkéntest vontunk be a vizsgálatba (16 dohányos, 16 nem dohányos; 8 férfi, 8 nő mindkét csoportban). Tanulmányunkban olyan dohányosokat vizsgáltunk, akik már legalább 3 éve legalább napi 15 cigarettát szívtak. A nem dohányosok közé olyan egyéneket válogattunk, akik sem passzív, sem aktív módon nem dohányoztak.

A dohányzás elhagyásának hatását vizsgáló tanulmányunkba 15 permanens dohányost, 15 kontroll személyt, valamint 15 korábbi dohányost válogattunk be. A dohányosok ebben a vizsgálatban is legalább 3 éve legalább napi 15 cigarettát szívtak, míg a korábbi dohányosok közé olyan önkénteseket kerestünk, akik a fenti kritériumnak megfeleltek (legalább 3 éven át legalább napi 15 szál cigarettát szívtak), de a vizsgálat előtt több mint 6 hónappal és kevesebb mint 18 hónappal teljesen abbahagyták a dohányzást.

A szokásos rutin vérvételen, belgyógyászati és neurológiai vizsgálaton, valamint a nyaki erek duplex ultrahangvizsgálatán túl mindkét oldalon meghatároztuk az arteria carotis communisban mérhető intima-media vastagságot (IMT). Az IMT vizsgálatához SONOS 4500 (Agilent Technologies, Santa Clara, U.S.A.) ultrahangkészüléket és 7.5-MHz lineáris

transducert használtunk. Az IMT mérés az a. carotis communis távoli falán történt, a carotis bulbustól 10 mm-re proximálisan, miközben a vizsgálati alany a fejét 45 fokkal az ellenkező irányba fordította. A méréseket kinagyított álló képen vizsgáltuk a végdiasztolés fázisban. A mérés során 10 mm-es szegmentet vizsgáltunk, s az IMT értékeket 1 mm-es távolságokban határoztuk meg mindkét oldalon, majd az így kapott 11+11 érték átlagát vettük.

Funkcionális transzkraniális Doppler (fTCD) vizsgálat a vizuális stimuláció (olvasás) hatásának a vizsgálatára

A funkcionális TCD teszteket reggel 7 és 8 óra között végeztük egy csendes szobában, miközben a vizsgálati alanyok egy kényelmes fotelben ültek. Az önkénteseket arra kértük, hogy a vizsgálat előtti napon 22 óra után és a vizsgálat napján kerüljék a dohányzást és a kávéfogyasztást. A vérnyomást a TCD vizsgálat előtt és azt követően nem-invazív módon mértük. Az ultrahangvizsgálatokat mindig ugyanaz a személy végezte, aki nem ismerte az önkéntesek dohányzási szokásait. A vérvételek a TCD vizsgálatok után történtek.

Funkcionális transzkraniális Doppler (fTCD) vizsgálat leírása

A látókéreg aktivációjának eredményeként az arteria cerebri posteriorban (PCA) bekövetkezett áramlási sebesség változását TCD-vel vizsgáltuk (Multidop T2, DWL, Überlingen, Németország).

A vizsgálat kezdetén 2 MHz-es transzkraniális szondát rögzítettünk mindkét oldalon egy fejpánt segítségével úgy, hogy a temporális csontablakon át az arteria cerebri posterior P2 szegmensében tudjuk a véráramlási paramétereket regisztrálni. Ehhez a vizsgálati mélységet 58-60 mm-re állítottuk, s a szondától távolodó irányú áramlást kerestünk. Amennyiben a fenti paramétereknek megfelelő, erős szignált sikerült detektálni, s az áramlási sebesség az arteria

cerebri posteriorra jellemzően szemnyitásra nőtt, szemcsukásra csökkent, a szondát rögzítettük.

A vizsgálataink során a csúcs-szisztolés, az átlag- és a végdiasztolés sebességet regisztráltuk. Mivel a Doppler műtermékek a csúcs-szisztolés sebességet befolyásolják a legkevésbé (Rosengarten és mtsai., 2001a) a vizsgálatok értékelésekor ezt a paramétert használtuk. A funkcionális Doppler vizsgálathoz vizuális stimulációként egy érzelmileg semleges szöveget tartalmazó könyv hangtalan olvasására kértük az önkénteseket. Ezt az úgynevezett „olvasási tesztet” korábban sakktáblaminta stimulációval összehasonlították és validálták (Rosengarten és mtsai., 2001b). A vizsgálat során az önkéntesek 20 másodpercig a szemüket csukva tartották (nyugalmi fázis), majd kinyitották és 40 másodpercig olvastak (stimulációs fázis). Ezt az 1-perces ciklust 10 alkalommal megismételtük, s az 1-perces ciklusok megfelelő sebességértékeit minden személyben átlagoltuk (Vascochecker software;

DWL, Sipplingen, Germany). Az átlagoláshoz a vizsgálat során nyert beat-to-beat áramlási sebességértékeket lineáris interpolációt követően 50 ms-os időközökben elmentettük (10.

ábra), később az adatokat másodpercenkénti felbontásban ábrázoltuk. Mivel a jobb és bal oldali értékek között nem volt szignifikáns különbség, így az értékelés során egy személyen belül a két oldal értékeinek átlagával számoltunk.

10. ábra A mintavételezés 50 ms-onként történt. Ennek során az analízishez használt beat-to-beat csúcs-szisztolés értékeket egy program egy idő-áramlási sebesség grafikonon virtuálisan összekötötte (vastag, fekete vonal), s ezen a folytonos vonalon megjelenő értékeket

rögzítettük 50 ms-onként. Az így kalkulált adatokat használtuk a 10 ciklus megfelelő időszakaiban mért áramlási sebességértékek átlagolásához.

Látó személyekben a szemek zárásakor a látókéreg deaktiválódik, s ennek hatására az arteria cerebri posteriorban mérhető áramlási sebesség csökken, majd egy alapszinten

stabilizálódik. Szemnyitás után az áramlási sebesség emelkedik, maximumát elérve enyhén csökken, majd egy a maximálisnál alacsonyabb, de az alapértéknél magasabb szinten stabilizálódik (11. ábra).

11. ábra A neurovaszkuláris kapcsolat vizsgálata. A vizsgálat során a vizsgált személy 20 másodpercig a szemeit csukva tartotta (nyugalmi fázis), majd szemnyitást követően 40 másodpercig hangtalanul olvasott (stimulációs fázis). A nyugalmi és stimulációs fázis végét egy hangstimulus jelezte. A fenti ciklust tízszer ismételtük, s az átlagolt értékeket elemeztük.

Az aktuális csúcs-szisztolés áramlási sebességet a szemcsukás (kontroll periódus) utolsó 5 másodpercében mért nyugalmi csúcs-szisztolés sebességhez (alap) viszonyítottuk, s annak százalékos értékében adtuk meg (relatív áramlási sebesség).

Azért, hogy az egyes személyek adatait összehasonlíthassuk, az abszolút sebesség mellett meghatároztuk a relatív áramlási sebességértékeket is úgy, hogy az aktuális abszolút áramlási sebességet a szemcsukás utolsó 5 másodpercében mért nyugalmi áramlási

sebességhez viszonyítottuk és annak százalékában fejeztük ki. A maximális relatív áramlási sebességnövekedés meghatározásához (vmax) az olvasás során, vagyis a stimulációs fázisban mért legmagasabb relatív áramlási sebességet használtuk. Azért, hogy a stabilizáció utáni adatokat értékelhessük, a relatív áramlási sebességet a stimulációs fázisban a stimuláció utáni 30. és 40. másodpercek között is átlagoltuk (vplateau).

VEP vizsgálat

A fentieken túl a dohányzás elhagyásának hatását vizsgáló tanulmányunkban a fTCD mellett vizuális kiváltott válasz (VEP) vizsgálatok is történtek a látókéreg aktivitásának becslésére (Neuropack; Nihon Kohden Corporation, Tokyo, Japan). A VEP vizsgálat során a két szemet külön-külön ingereltük, miközben mindkét occipitális régióról elvezettük a

kiváltott válaszpotenciálokat. A fotelben ülő vizsgálati személy előtt egy méter távolságra egy sakktábla mintát ábrázoló képernyő volt, melyen a fehér és fekete négyzetek váltakoztak (mintaváltás). A mintaváltással történő ingerlés során nyerhető válasz a P100-as csúcs, melynek a polaritása pozitív, a latenciája kb. 100 ms. Tanulmányunkban a P100-as csúcs

reprodukálhatóságát, amplitudóját és latenciáját mértük (Di Russo és mtsai., 2002; Odom és mtsai., 2004). A vizuális kiváltott válasz vizsgálat minden esetben a fTCD vizsgálat után fél órán belül megtörtént.

Légzésvisszatartás teszt

A dohányzás elhagyásának hatását vizsgáló tanulmányunkban a fentieken túl

légzésvisszatartás tesztet is néztünk. Ennek során az MCA-ban mérhető áramlási sebességet detektáltuk, miközben a vizsgált személy hanyatt feküdt és szemeit csukva tartotta. Arra kértük a vizsgálatban részt vevő önkénteseket, hogy egy mély belégzést követően tartsák vissza a lélegzetüket olyan sokáig, ameddig csak bírják. Az áramlási sebességet rögzített szondával, a TCD transducer elmozdítása nélkül detektáltuk, s a lélegzetvisszatartás előtt (Vbaseline) és annak a végén (Vend) az átlagos áramlási sebességet feljegyeztük. A BHI (breath-holding index) értéket az átlagos áramlási sebesség százalékos emelkedése és a lélegzetvisszatartási idő hányadosa alapján számoltuk (Markus és Harrison, 1992; Silvestrini és mtsai., 2000). A vizsgálat során a kilégzésvégi szén-dioxidot, a szisztolés és diasztolés vérnyomást és a szívfrekvenciát is monitoroztuk. A BHI értéket a jobb és bal oldalon is meghatároztuk, s két perc elteltével a vizsgálatot megismételtük. A két oldal értékét és a két mérés során kapott értékeket is átlagoltuk, tehát a statisztikai analízis során minden vizsgálati alanyban egy BHI értékkel számoltunk.

Statisztikai analízis

Az adatokat átlag±szórás (SD) formájában tüntettük fel. A varianciák homogenitását F teszttel ellenőriztük. A folyamatos változók eloszlásának vizsgálatához a Saphiro-Wilk tesztet használtuk. Egy személyen belül a jobb és bal oldalon kapott értékeket átlagoltuk. A

dohányosok és nem-dohányosok, illetve a dohányosok, nem dohányosok és korábbi dohányosok adatainak az összehasonlításához normális eloszlás esetén variancia-analízist (ANOVA) alkalmaztunk és statisztikailag szignifikáns eltérés esetén a Scheffe post-hoc tesztet használtuk. Nem-normális eloszlás esetén a Mann-Whitney U tesztet használtuk. A különböző csoportokban (dohányos versus nem dohányos, illetve dohányos versus nem dohányos versus korábbi dohányos) mért, vizuális inger kiváltotta abszolút és relatív

véráramlási sebesség időbeli változásait ismételt méréses variancia-analízissel hasonlítottuk össze. Az ismételt méréses variancia-analízis eredményeit a csoport-főhatás (group main effect) és a változások csoportonkénti időbeli lefolyása (group with time-of-measurement interaction) adta. A csoport-főhatás azt mutatta meg, hogy a 40 másodperces aktív (olvasási) periódusra átlagolva volt-e szignifikáns különbség az áramlási sebességekben a vizsgálati csoportok között. Az áramlási sebességváltozások csoportonkénti időbeli lefolyása azt jelezte, hogy az áramlási sebesség változásai időben különböztek-e az egyes csoportokban/kísérleti protokollokban. A szignifikáns csoportonkénti időbeli változás arra utalt, hogy az áramlási sebességváltozások időbeli lefolyása különbözött az egyes csoportokban (az időbeli lefolyást mutató grafikonok alakja eltért egymástól), míg a nem szignifikáns csoportonkénti időbeli változás azt jelezte, hogy az áramlási sebességváltozások hasonlóak voltak (az időbeli

lefolyást mutató grafikonok alakja hasonlított, a grafikonok közel parallel lefutást mutattak).

Az eltérést p<0.05 esetén tekintettük szignifikánsnak.

3.2.3. Az acetazolamid kiváltotta vazodilatáció hatása a neurovaszkuláris kapcsolatra