Légzőszervi eseményekkel kapcsolatos lehetőségek gerincvelő-sérülésben szenvedő betegeknél

A nehézlégzés "a légzési kényelmetlenség szubjektív tapasztalata, amely minőségileg eltérő érzetekből áll, amelyek intenzitása változó". A nehézlégzés vagy légszomj gyakori probléma, amely a kórházi betegek felét érinti; valamint a "légzési elégtelenség" és a "nehezített vagy nehéz légzés" évente 3-4 millió sürgősségi osztály látogatást jelent. A nehézlégzés jelenthet érzést, tünetet vagy betegséget. Az élmények mindegyike különálló szenzoros, észlelési és kognitív folyamatokat foglal magában, beleértve: a jelek észlelését; a fenyegetés vagy a jelentős kihívás észlelése; és a betegség felépítése vagy mentális ábrázolása. Szenzoros élményként a nehézlégzés a fájdalomérzethez hasonlítható. Bár a nehézlégzés a szó szokásos értelmében nem fájdalmas, a fájdalomhoz hasonlóan több dimenzió mentén változó fogalom. A fájdalomhoz hasonlóan a nehézlégzés is jelezheti az orvosi ellátás szükségességét; de a fájdalomtól eltérően a dyspnoe a kardiopulmonális rendszerből eredő lokalizált érzés, nem pedig általános veszélyjelzés.

A kutatások azt mutatják, hogy a légzőrendszerből származó szenzoros információ aktiválja az agykéreg egyes régióit, hogy előidézze a nehézlégzés észlelését, de sokkal kevesebbet tudunk a nehézlégzés neurofiziológiájáról, mint a látásról, a hallásról vagy akár a fájdalomról. A nehézlégzés valószínűleg több idegrendszeri forrásból ered. A légúti érzések hátterében álló mechanizmusok vizsgálata kiterjedt a légúti érzéstelenítésre, a mellkasfal rögzítésére, a testmozgásra, a szív-tüdő transzplantációra, a hiperventillációra és az opioidhasználatra. A gerincvelő-sérült egyének légzési érzéseinek észlelésének vizsgálata további lehetőséget kínál. A javasolt projekt célja, hogy megvizsgálja az egyre súlyosabb mértékű gerincvelő-sérülések hatását a légzési érzésekre azon résztvevőknél, akik lélegeztetőgép használata nélkül is képesek lélegezni.

Jól leírták azokat az afferens útvonalakat, amelyek szomatoszenzoros jeleket továbbítanak a központi idegrendszerbe (azaz az agyba és a gerincvelőbe), és az eseményekhez kapcsolódó potenciálokat alkalmazták a légúti szomatoszenzáció nagy időbeli felbontású mérésére. Az eseményfüggő potenciálok (ERP-k) időre zárt kérgi jelek, amelyeket nem invazív módon mérnek a fejbőr felszínéről, válaszul a normál légzés során jelentkező légzési ingerek rövid (< 200 msec) megjelenésére. Davenport et al. először azonosították a szenzoros-perceptuális ERP-ket a belégzési ingerekre (amelyek körülbelül 50-150 msec után következnek be) és Harver et al. először vizsgálta a perceptuális-kognitív ERP-ket a belégzési ingerekre (azokra, amelyek körülbelül 150-400 msec után jelentkeznek). A légzéssel összefüggő ERP-k vizsgálata gerincvelő-sérült betegeknél ritka lehetőséget kínál a légzés észlelésének hátterében álló neurofiziológiai mechanizmusok vizsgálatára, mivel az agykéregbe jutó szomatoszenzoros információ mennyisége a lézió szintjétől függően változik.