Forbedring af ventilationskapaciteten hos personer med kronisk SCI på højt niveau

Kemoreceptiv regulatorisk feedback er afgørende for præcis ventilatorisk kontrol, især under træning. Imidlertid har personer med højt niveau SCI en reduceret kemoreceptiv drift til at trække vejret. Undersøgelser har vist mindre stigninger i minutventilation og mundtryk under hyperkapni hos dem med tetraplegi. Perifere faktorer snarere end centrale faktorer ser ud til at forårsage reduktionen af ​​den ventilatoriske respons på hyperkapni. Denne reducerede respirationsdrift kan have funktionel indvirkning på træningsventilation hos patienter med SCI på højt niveau, og øget respirationsdrift kan forbedre træningsventilation ved højniveau SCI.

I øjeblikket er der ingen behandlinger til at overvinde disse funktionelle mangler, der påvirker daglig aktivitet og træningsbaseret genoptræning. Imidlertid har tidligere arbejde i en dyremodel af SCI fundet, at en serotoninagonist markant øger respiratoriske reaktioner på kuldioxid. Behandling med en serotonin 5HT1A-agonist forbedrede effektivt den respiratoriske drift efter både akutte og kroniske rygmarvsskader hos rotter. En potentiel mekanisme er øget excitabilitet af de ventrale motoneuroner, der har overlevet rygmarvsskaden. 5-HT1A-receptorer eksisterer på disse neuroner, og når de aktiveres, forstærker de det excitatoriske output. En anden mekanisme ligger i de interkostale og abdominale muskelafferenter, som påvirker supraspinale respiratoriske gruppeneuroner i hjernestammen og motorisk output til vejrtrækningsmusklerne. Derfor kan serotoninagonister virke på neurale veje i rygmarven, der er ansvarlige for at overføre afferent information fra interkostale muskler til supraspinale centre. Endelig kan 5-HT1A-receptorer også være involveret i funktionel plasticitet af neurale respiratoriske veje, især ipsilateral phrenisk nerveaktivitet. Opregulering af 5-HT1A-receptorer på grund af denerveringsoverfølsomhed kan resultere i postsynaptisk hyperresponsivitet på grund af tab af faldende input.

BuSpar/Buspirone er en serotonin 5HT1A-agonist og anvendes som angstdæmpende middel hos mennesker. Det forårsager ikke sedation, har minimal indvirkning på psykomotorisk ydeevne eller kognition og har lav tærskel for misbrugspotentiale eller afhængighedsansvar. Tidligere undersøgelser har vist, at Buspiron tolereres godt. Det er blevet brugt sikkert ved rygmarvsskade, men ikke til åndedrætsformål. (Selvom der er et klinisk forsøg i gang: Rollen af ​​at forbedre serotoninreceptoraktiviteten til søvnapnøbehandling hos patienter med SCI.) Buspiron op til 60 mg dagligt er dog blevet brugt til at behandle forstyrrede åndedrætsrytmer ved multipel sklerose, hjernekræft og hjernestammeinfarkt. Interessant nok fandt en 14-dages oral administration af buspiron (20 mg) hos patienter med KOL forbedret angst og depression samt øget træningstolerance med mindre fornemmelser af dyspnø. Derfor kan buspiron tilbyde en behandling for at forbedre hyperkapnisk ventilatorisk drift. I betragtning af, at oral administration af 30 mg resulterer i maksimale plasmaniveauer efter en time, og at den gennemsnitlige eliminationshalveringstid er omkring 2 til 3 timer, er buspiron en attraktiv og sikker tilgang til at udforske evnen til at forbedre respiratoriske reaktioner på træning og/eller hyperkapni eksponering hos personer med høje rygmarvsskader, der begrænser vejrtrækningskapaciteten.