Hengityskapasiteetin parantaminen niillä, joilla on krooninen korkean tason SCI

Kemoreseptiivinen säätelypalaute on ratkaisevan tärkeää ventilaation tarkan ohjauksen kannalta, erityisesti harjoituksen aikana. Kuitenkin henkilöillä, joilla on korkea SCI, on vähentynyt kemoreseptiivinen halu hengittää. Tutkimukset ovat osoittaneet vähäisemmän minuutin ventilaation ja suun paineen lisääntymisen hyperkapnian aikana potilailla, joilla on tetraplegia. Perifeeriset tekijät kuin keskeiset tekijät näyttävät vähentävän hengitysvastetta hyperkapniaan. Tällä heikentyneellä ventilaatiovoimalla voi olla toiminnallinen vaikutus rasitusventilaatioon potilailla, joilla on korkea SCI-taso, ja hengitystoiminnan tehostaminen voi parantaa harjoitusventilaatiota korkean tason SCI:ssä.

Tällä hetkellä ei ole olemassa hoitoja näiden päivittäiseen toimintaan ja liikuntapohjaiseen kuntoutukseen vaikuttavien toiminnallisten puutteiden voittamiseksi. Aikaisempi työ SCI:n eläinmallissa on kuitenkin havainnut, että serotoniiniagonisti lisää merkittävästi hengitysteiden vasteita hiilidioksidille. Hoito serotoniinin 5HT1A-agonistilla paransi tehokkaasti ventilaatiokykyä sekä akuuttien että kroonisten selkäydinvammojen jälkeen rotilla. Yksi mahdollinen mekanismi on selkäydinvauriosta selvinneiden ventraalisten motoneuronien lisääntynyt kiihtyvyys. Näissä hermosoluissa on 5-HT1A-reseptoreita, ja aktivoituessaan ne vahvistavat viritystehoa. Toinen mekanismi sijaitsee kylkiluiden välisissä ja vatsalihasten afferenteissa, jotka vaikuttavat aivorungon supraspinaalisiin hengitysryhmien hermosoluihin ja hengityslihasten motoriseen ulostuloon. Siten serotoniiniagonistit voivat vaikuttaa selkäytimen hermorateille, jotka ovat vastuussa afferentin tiedon siirtämisestä kylkiluiden välisistä lihaksista supraspinaalisiin keskuksiin. Lopuksi 5-HT1A-reseptorit voivat myös osallistua hermoston hengitysteiden toiminnalliseen plastisuuteen, erityisesti ipsilateraaliseen phrenic hermo-aktiivisuuteen. 5-HT1A-reseptorien lisääntynyt säätely denervaation yliherkkyydestä voi johtaa postsynaptiseen hyperresponsiivisuuteen, joka johtuu laskevan syötteen menetyksestä.

BuSpar/Buspirone on serotoniinin 5HT1A-agonisti, ja sitä käytetään anksiolyyttisenä aineena ihmisillä. Se ei aiheuta sedaatiota, sillä on minimaaliset vaikutukset psykomotoriseen suorituskykyyn tai kognitioon, ja sillä on alhainen kynnys väärinkäyttömahdollisuudelle tai riippuvuusvastuulle. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että Buspirone on hyvin siedetty. Sitä on käytetty turvallisesti selkäydinvammoihin, mutta ei hengitystarkoituksiin. (Vaikka yksi kliininen tutkimus on meneillään: Serotoniinireseptorien toiminnan tehostamisen rooli uniapnean hoidossa potilailla, joilla on SCI.) Buspironia on kuitenkin käytetty jopa 60 mg:n vuorokaudessa hengitysrytmihäiriöiden hoitoon multippeliskleroosissa, aivosyövässä ja aivorungon infarktissa. Mielenkiintoista on, että keuhkoahtaumatautia sairastavilla potilailla 14 päivän buspironin (20 mg) oraalinen antaminen havaitsi parantuneen ahdistuneisuuden ja masennuksen sekä lisääntyneen rasituksen sietokyvyn ja vähemmän hengenahdistuksen. Siksi buspironi voi tarjota hoitoa hyperkapnisen hengitystoiminnan parantamiseksi. Ottaen huomioon, että 30 mg:n suun kautta antaminen johtaa huippupitoisuuksiin plasmassa tunnin kuluttua ja että keskimääräinen eliminaation puoliintumisaika on noin 2–3 tuntia, buspironi on houkutteleva ja turvallinen tapa tutkia kykyä parantaa hengitysvasteita liikunnan ja/tai hyperkapnian aikana. altistuminen niille, joilla on korkea selkäydinvamma, joka rajoittaa hengityskapasiteettia.