Studies on blood-pressure regulation by the use of a baroreceptor analog

Zusammenfassung

Die Baroreceptoren der Aorta und des Carotis-Sinus wurden an urethannarkotisierten Kaninchen durch ein elektronisches Analog eines Baroreceptors ersetzt. Im geschlossenen Regelkreis puffert das elektronische Receptorsystem nach Ausschaltung der natürlichen Baroreceptoren den Entzügelungshochdruck und teilweise die dabei auftretenden Herzfrequenzveränderungen. Regelschwankungen des Blutdrucks und der Herzfrequenz, die durch Vagusreizung mit dem Analog ausgelöst wurden, werden gedämpft und verschwinden schließlich, wenn der mittlere Blutdruck durch das Baroreceptoranalog gesenkt wird. Aufschaltung des Receptoranalogs auf die Carotis-Sinusnerven hat keinen größeren Effekt als Aufschaltung auf die Depressornerven. Im aufgeschnittenen Regelkreis besitzt das Analog hinsichtlich der Eingang-Ausgangs-Kennlinie, der Frequenzcharakteristik und der positiven und negativen Differentialquotientenempfindlichkeit die gleichen Eigenschaften, wie sie bei natürlichen Baroreceptoren zu finden sind. In geeigneter miniaturisierter und implantierbarer Form könnte das Baroreceptoranalog zur Behandlung des Hochdrucks bzw. der Angina pectoris im Sinne des Baropacing benutzt werden.

Summary

In rabbits anesthetized with urethane the aortic and carotid sinus nerves were stimulated by an electric baroreceptor analog. In closed loop experiments the analog buffered blood pressure alterations and alterations of heart rate following the blockade of aortic nerves and clamping the common carotid arteries. The carotid sinus nerves appeared to be not more sensitive to baropacing by the analog than the aortic nerves. Blood pressure and heart rate oscillations induced by vagal stimulation with the analog were damped and finally disappeared when the electric receptor analog was used to stimulate simultaneously the depressor nerves. Analysis of the baroreceptor analog in open loop experiments gave the same results as obtained on natural baroreceptors: pulse pressure sensitivity changed with mean pressure, amplitude, and pulse rate. The transfer function of the analog is the same as transfer functions of carotid sinus nerves are. It is concluded, that the baroreceptor analog may be useful for closed loop baropacing treatment of hypertension.