A lélegeztetési kapacitás javítása a krónikus magas szintű SCI-ben szenvedőknél

A kemoreceptív szabályozási visszacsatolás kulcsfontosságú a lélegeztetés pontos szabályozásához, különösen edzés közben. A magas szintű SCI-vel rendelkező egyének azonban csökkent kemoreceptív késztetést kapnak a légzésre. Tanulmányok kimutatták, hogy a tetraplegiában szenvedőknél kevésbé nő a percnyi lélegeztetés és a szájnyomás a hypercapnia során. Úgy tűnik, hogy a perifériás tényezők, nem pedig a központi tényezők, csökkentik a hypercapniára adott lélegeztetőválaszt. Ez a csökkent lélegeztetési késztetés funkcionális hatással lehet a magas szintű SCI-ben szenvedő betegek edzéslélegeztetésére, a lélegeztetési késztetés fokozása pedig javíthatja az edzési lélegeztetést magas szintű SCI-ben.

Jelenleg nem létezik olyan kezelés, amely leküzdhetné ezeket a funkcionális hiányosságokat, amelyek befolyásolják a napi tevékenységet és a gyakorlaton alapuló rehabilitációs helyreállítást. Az SCI állatmodelljén végzett korábbi munkák azonban azt találták, hogy a szerotonin agonista jelentősen növeli a légzőszervi válaszokat a szén-dioxidra. A szerotonin 5HT1A agonistával végzett kezelés hatékonyan javította a lélegeztetési késztetést mind akut, mind krónikus gerincvelő-sérülések után patkányokban. Az egyik lehetséges mechanizmus a gerincvelő sérülését túlélő ventrális motoneuronok fokozott ingerlékenysége. Az 5-HT1A receptorok léteznek ezeken a neuronokon, és amikor aktiválódnak, felerősítik a serkentő kimenetet. Egy másik mechanizmus a bordaközi és a hasi izom afferenseinél található, amelyek befolyásolják az agytörzsben a supraspinalis légzőcsoport neuronjait és a légzési izmok motoros kimenetét. Ennélfogva a szerotonin agonisták a gerincvelő idegpályáira hatnak, amelyek felelősek az afferens információk átviteléért az interkostális izmokból a szupraspinalis központokba. Végül, az 5-HT1A receptorok szerepet játszhatnak az idegi légzési utak funkcionális plaszticitásában, különösen az azonos oldali phrenicus aktivitásban. Az 5-HT1A receptorok denervációs szuperérzékenysége miatti fokozott szabályozása posztszinaptikus hiperérzékenységet eredményezhet a csökkenő bemenet elvesztése miatt.

A BuSpar/Buspirone egy szerotonin 5HT1A agonista, és szorongásoldóként használják emberekben. Nem okoz szedációt, minimális hatással van a pszichomotoros teljesítményre vagy a kognícióra, és alacsony a visszaélési potenciál vagy a függőségi kockázat küszöbe. Korábbi vizsgálatok azt találták, hogy a Buspirone jól tolerálható. Biztonságosan használták gerincvelő-sérülések esetén, de légúti célokra nem. (Bár folyamatban van egy klinikai vizsgálat: A szerotoninreceptorok aktivitásának fokozása az alvási apnoe kezelésében SCI-ben szenvedő betegeknél.) Napi 60 mg-ig terjedő Buspirone-t azonban szklerózis multiplex, agyrák és agytörzsi infarktus esetén a légzési ritmuszavarok kezelésére alkalmazták. Érdekes módon a COPD-ben szenvedő betegeknél a buspiron (20 mg) 14 napos orális adagolása javította a szorongást és a depressziót, valamint megnövelte az edzéstűrő képességet, és kisebb volt a nehézlégzés. Ezért a buspiron kezelést kínálhat a hiperkapniás lélegeztetés javítására. Tekintettel arra, hogy 30 mg orális adagolása a plazma csúcskoncentrációját egy óra múlva eredményezi, és az átlagos eliminációs felezési idő körülbelül 2-3 óra, a buspiron vonzó és biztonságos megközelítés a testmozgásra és/vagy hiperkapniára adott légúti válaszok javításának képességére. expozíció olyan súlyos gerincvelősérülésben szenvedőknél, akik korlátozzák a légzési kapacitást.