The pressure-passive cerebrovasculature is affected by alterations in cerebral perfusion pressure (CPP) and arterial blood gases (e.g., pressure of arterial [Pa]CO2), where acute changes in either stimulus can influence cerebral blood flow (CBF). The effect of superimposed increases in CPP at different levels of steady-state PaCO2 on regional CBF regulation is unclear. In 17 healthy participants, we simultaneously recorded continuous heart rate (electrocardiogram), blood pressure (finometer), pressure of end-tidal CO2 (PETCO2; gas analyzer), and middle (MCA) and posterior (PCA) cerebral artery blood velocity (CBV; transcranial Doppler ultrasound). Three separate CPTs were administered by passive immersion of both feet into 0-1 °C of ice water for 3-min under three randomized and coached steady-state PETCO2 conditions: normocapnia (room air), hypocapnia (-10 Torr; hyperventilation) and hypercapnia (+9 Torr; 5% inspired CO2;). CBV responses were calculated as the absolute difference (∆) between baseline and mean MCAv and PCAv during the 3-min CPT. Both the ∆MCAv and ∆PCAv responses to the CPT were larger under hypercapnic conditions. The absolute ∆MCAv response was larger than the ∆PCAv during the CPT across all three CO2 trials. Cerebrovascular CO2 reactivity (CVR) was larger in the MCA than PCA in both CPT and baseline conditions, but there were no differences in CVR between CPT and baseline conditions. Our data indicate that (a) increases in CO2 increases the CBV responses to a CPT, (b) the anterior cerebrovasculature is more responsive to a CPT-induced increases in MAP, and (c) although unchanged during a CPT, CVR is larger in the anterior cerebral circulation.

中文翻译：

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通过冷加压试验，稳态 CO2 对局部脑血流反应对血压升高的影响

压力被动脑血管系统受脑灌注压 (CPP) 和动脉血气（例如动脉 [Pa]CO2 压力）变化的影响，其中任一刺激的急剧变化都会影响脑血流量 (CBF)。在不同水平的稳态 PaCO2 下，CPP 的叠加增加对区域 CBF 调节的影响尚不清楚。在 17 名健康参与者中，我们同时记录了连续心率（心电图）、血压（finometer）、呼气末 CO2 压力（PETCO2；气体分析仪）以及中 (MCA) 和后 (PCA) 脑动脉血流速度 (CBV) ；经颅多普勒超声）。在三种随机和指导的稳态 PETCO2 条件下，通过将双脚被动浸入 0-1 °C 的冰水中 3 分钟来管理三个独立的 CPT：正常碳酸血症（室内空气）、低碳酸血症（-10 Torr；换气过度）和高碳酸血症（+9 Torr；5% 吸入二氧化碳；）。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。过度换气）和高碳酸血症（+9 Torr；5% 吸入二氧化碳；）。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。过度换气）和高碳酸血症（+9 Torr；5% 吸入二氧化碳；）。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。5% 吸入二氧化碳；)。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。5% 吸入二氧化碳；)。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。CBV 反应计算为 3 分钟 CPT 期间基线与平均 MCAv 和 PCAv 之间的绝对差异 (Δ)。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。在高碳酸血症条件下，ΔMCAv 和 ΔPCAv 对 CPT 的响应都更大。在所有三个 CO2 试验的 CPT 期间，绝对 ∆MCAv 响应大于 ∆PCAv。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。在 CPT 和基线条件下，MCA 中的脑血管 CO2 反应性 (CVR) 大于 PCA，但 CPT 和基线条件之间的 CVR 没有差异。我们的数据表明（a）CO2 的增加增加了对 CPT 的 CBV 反应，（b）前脑血管系统对 CPT 诱导的 MAP 增加更敏感，以及（c）虽然在 CPT 期间没有变化，但 CVR 在大脑前循环。