Oddechowa i autonomiczna plastyczność po przerywanym niedotlenieniu (RAP-IH)

Około 8% populacji weteranów w Stanach Zjednoczonych cierpi na bezdech senny. Konsekwencje nieleczonego bezdechu sennego obejmują zwiększone zmęczenie w ciągu dnia, nadciśnienie i udar mózgu. Dlatego bezdech senny jest poważnym problemem zdrowotnym. Jedną z głównych cech charakterystycznych bezdechu sennego jest narażenie na przerywaną hipoksję (IH), która występuje w wyniku bezdechu ośrodkowego lub obturacyjnego. Narażenie na IH może prowadzić do plastyczności nerwowej (tj. zmiany w działaniu układu na podstawie wcześniejszego doświadczenia) układu oddechowego i autonomicznego układu nerwowego. Jedną z adaptacji, która, jak wykazano, przejawia się u zwierząt po ekspozycji na IH, jest długoterminowe ułatwienie (LTF) wentylacji i aktywności współczulnego układu nerwowego (SNSA). Zjawisko to charakteryzuje się stopniowym wzrostem motoryki oddechowej i SNSA podczas kolejnych okresów normoksji, które oddzielają epizody niedotlenienia, oraz aktywnością, która utrzymuje się powyżej poziomów wyjściowych do 90 minut po ekspozycji na IH. Chociaż LTF wentylacji minutowej został dobrze ugruntowany u zwierząt, nie był konsekwentnie obserwowany u zdrowych ludzi ani u osób z obturacyjnym bezdechem sennym. Podobnie, chociaż kilka badań wykazało, że ekspozycja na IH prowadzi do wzrostu SNSA u zdrowych osób, wielkość odpowiedzi znacznie się różniła. Wyniki badań na zwierzętach sugerują, że manifestacja LTF u ludzi może częściowo zależeć od różnych czynników, w tym wcześniejszej ekspozycji na IH, stanu pobudzenia (czuwanie vs. sen) i płci. Zatem początkowym celem naszej propozycji będzie ustalenie, czy LTF można wywołać u zdrowych ludzi i osób z obturacyjnym bezdechem sennym oraz czy wielkość odpowiedzi zależy od wyżej wymienionych czynników. Ponadto początkowym celem będzie zbadanie, czy obecność LTF wentylacji minutowej sprzyja, czy też łagodzi nasilenie bezdechu. Badania na zwierzętach wykazały również, że LTF aktywności oddechowej i autonomicznej może być częściowo indukowany przez wzrost stresu oksydacyjnego. Zatem drugim celem naszej propozycji będzie zbadanie, czy podawanie koktajlu antyoksydacyjnego wpływa na plastyczność układu oddechowego i autonomicznego układu nerwowego podczas czuwania i snu po IH. Drugim celem będzie również zbadanie, czy podanie koktajlu antyoksydacyjnego zmienia nasilenie bezdechu po ekspozycji na IH. Ustalenie, czy istnieje LTF wentylacji minutowej u osób z bezdechem sennym, jest ważne, ponieważ aktywacja tego zjawiska może wpływać na nasilenie bezdechu w ciągu nocy. Podobnie, LTF aktywności SNSA i prawdopodobnie długotrwała depresja (LTD) aktywności przywspółczulnego układu nerwowego (PNSA) może ostatecznie doprowadzić do trwałego wzrostu ciśnienia krwi i częstości akcji serca. Ponadto, biorąc pod uwagę, że narażenie na IH może prowadzić do długotrwałej plastyczności czynności oddechowej i autonomicznej, które są fizjologicznie szkodliwe, ważne jest badanie mechanizmów, które ostatecznie prowadzą do leczenia, które może złagodzić lub zapobiec manifestacji tego zjawiska.