Respiratorisk og autonom plastisitet etter intermitterende hypoksi (RAP-IH)

Omtrent 8 % av veteranbefolkningen i USA lider av søvnapné. Konsekvenser av ubehandlet søvnapné inkluderer økt tretthet på dagtid, hypertensjon og hjerneslag. Derfor er søvnapné et stort helseproblem. Et av de primære kjennetegnene ved søvnapné er eksponering for intermitterende hypoksi (IH) som oppstår som en konsekvens av sentrale eller obstruktive apnéer. Eksponering for IH kan føre til nevral plastisitet (dvs. en endring i systemytelse basert på tidligere erfaring) i det respiratoriske og det autonome nervesystemet. En tilpasning som har vist seg å manifestere seg hos dyr etter eksponering for IH er langsiktig tilrettelegging (LTF) av ventilasjon og aktivitet i sympatisk nervesystem (SNSA). Dette fenomenet er preget av en gradvis økning i respiratorisk motorisk aktivitet og SNSA under påfølgende perioder med normoksi som skiller hypoksiske episoder og av aktivitet som vedvarer over baseline-nivåer i opptil 90 minutter etter eksponering for IH. Selv om LTF for minuttventilasjon er godt etablert hos dyr, har det ikke blitt observert konsekvent hos friske mennesker eller hos individer med obstruktiv søvnapné. Tilsvarende, selv om noen få studier har vist at eksponering for IH fører til økning i SNSA hos friske individer, har omfanget av responsen variert betydelig. Funn fra dyrestudier tyder på at manifestasjonen av LTF hos mennesker delvis kan være avhengig av en rekke faktorer, inkludert tidligere eksponering for IH, opphisselsestilstand (våken vs. søvn) og kjønn. Dermed vil det første målet med vårt forslag fastslå om LTF kan induseres hos friske mennesker og individer med obstruktiv søvnapné og om omfanget av responsen er avhengig av de faktorene nevnt ovenfor. I tillegg vil det første målet undersøke om tilstedeværelsen av LTF for liten ventilasjon fremmer eller reduserer alvorlighetsgraden av apné. Dyrestudier har også indikert at LTF av respiratorisk og autonom aktivitet delvis kan induseres av økninger i oksidativt stress. Dermed vil det andre målet med forslaget vårt undersøke om administrering av en antioksidantcocktail påvirker respiratorisk og autonomt nervesystems plastisitet under våkenhet og søvn etter IH. På samme måte vil det andre målet undersøke om administrering av en antioksidantcocktail endrer alvorlighetsgraden av apné etter eksponering for IH. Det er viktig å fastslå om LTF for minuttventilasjon eksisterer hos personer med søvnapné, siden aktivering av dette fenomenet kan påvirke alvorlighetsgraden av apnéen over natten. På samme måte kan LTF av SNSA-aktivitet og muligens langtidsdepresjon (LTD) av parasympatisk nervesystemaktivitet (PNSA) til slutt føre til vedvarende økning i blodtrykk og hjertefrekvens. Gitt at eksponering for IH kan føre til langvarig plastisitet av respiratorisk og autonom aktivitet som er fysiologisk skadelig, er det viktig å utforske mekanismer som til slutt fører til behandlinger som kan dempe eller forhindre manifestasjonen av dette fenomenet.