Zlepšení ventilační kapacity u pacientů s chronickou vysokou úrovní SCI

Chemoreceptivní regulační zpětná vazba je zásadní pro přesné řízení ventilace, zejména při zátěži. Avšak jedinci s vysokou úrovní SCI mají sníženou chemoreceptivní schopnost dýchat. Studie ukázaly menší zvýšení minutové ventilace a tlaku v ústech během hyperkapnie u pacientů s tetraplegií. Zdá se, že snížení ventilační odpovědi na hyperkapnii způsobují spíše periferní faktory než faktory centrální. Tato snížená ventilace může mít funkční dopad na ventilaci při zátěži u pacientů s vysokou úrovní SCI a posílení ventilační jednotky může zlepšit ventilaci při zátěži při vysoké úrovni SCI.

V současné době neexistují žádné léčebné postupy k překonání těchto funkčních deficitů, které ovlivňují každodenní aktivitu a rehabilitaci založenou na cvičení. Předchozí práce na zvířecím modelu SCI však zjistily, že agonista serotoninu výrazně zvyšuje respirační reakce na oxid uhličitý. Léčba agonistou serotoninu 5HT1A účinně zlepšila ventilační pohon po akutních i chronických poraněních míchy u potkanů. Jedním z potenciálních mechanismů je zvýšená excitabilita ventrálních motoneuronů, které přežily poranění míchy. 5-HT1A receptory na těchto neuronech existují a když jsou aktivovány, zesilují excitační výstup. Další mechanismus spočívá v aferentech mezižeberních a břišních svalů, které ovlivňují neurony supraspinální respirační skupiny v mozkovém kmeni a motorický výstup do svalů dýchání. Agonisté serotoninu tedy mohou působit na nervové dráhy v míše odpovědné za přenos aferentních informací z mezižeberních svalů do supraspinálních center. A konečně, 5-HT1A receptory se mohou také podílet na funkční plasticitě nervových dýchacích cest, zejména na aktivitě ipsilaterálního bráničního nervu. Zvýšená regulace 5-HT1A receptorů v důsledku denervační supersenzitivity by mohla vést k postsynaptické hyperreaktivitě v důsledku ztráty sestupného vstupu.

BuSpar/Buspirone je agonista serotoninu 5HT1A a používá se jako anxiolytikum u lidí. Nezpůsobuje sedaci, má minimální účinky na psychomotorickou výkonnost nebo kognici a má nízký práh pro potenciál zneužití nebo závislost. Předchozí studie zjistily, že Buspirone je dobře snášen. Byl bezpečně použit při poranění míchy, ale ne pro účely dýchacích cest. (Přestože probíhá jedna klinická studie: Role zvýšení aktivity serotoninových receptorů pro léčbu spánkové apnoe u pacientů s SCI.) Buspiron v dávce až 60 mg denně se však používá k léčbě narušeného dechového rytmu u roztroušené sklerózy, rakoviny mozku a infarktu mozkového kmene. Je zajímavé, že u pacientů s CHOPN zjistilo 14denní perorální podávání buspironu (20 mg) zlepšení úzkosti a deprese a také zvýšenou toleranci zátěže s menšími pocity dušnosti. Buspiron tedy může nabídnout léčbu ke zlepšení hyperkapnické ventilační jednotky. Vzhledem k tomu, že perorální podání 30 mg vede k maximálním plazmatickým hladinám za jednu hodinu a že průměrný poločas eliminace je přibližně 2 až 3 hodiny, je buspiron atraktivním a bezpečným přístupem ke zkoumání schopnosti zlepšit respirační odezvu na zátěž a/nebo hyperkapnii. expozice u osob s vysokým stupněm poranění míchy, které omezuje kapacitu dýchání.