Respiratorisk och autonom plasticitet efter intermittent hypoxi (RAP-IH)

Ungefär 8 % av veteranbefolkningen i USA lider av sömnapné. Konsekvenser av obehandlad sömnapné inkluderar ökad dagtrötthet, högt blodtryck och stroke. Därför är sömnapné ett stort hälsoproblem. Ett av de primära kännetecknen för sömnapné är exponering för intermittent hypoxi (IH) som uppstår som en konsekvens av centrala eller obstruktiva apnéer. Exponering för IH kan leda till neural plasticitet (dvs. en förändring i systemets prestanda baserat på tidigare erfarenhet) av andningsorganen och det autonoma nervsystemet. En anpassning som har visat sig manifestera sig hos djur efter exponering för IH är långtidsfacilitering (LTF) av ventilation och aktivitet i sympatiska nervsystemet (SNSA). Detta fenomen kännetecknas av en gradvis ökning av respiratorisk motorisk aktivitet och SNSA under på varandra följande perioder av normoxi som skiljer hypoxiska episoder och av aktivitet som kvarstår över baslinjenivåerna i upp till 90 minuter efter exponering för IH. Även om LTF för minutventilation har varit väl etablerad hos djur har den inte observerats konsekvent hos friska människor eller hos individer med obstruktiv sömnapné. På samma sätt, även om ett fåtal studier har visat att exponering för IH leder till ökningar av SNSA hos friska individer, har storleken på svaret varierat avsevärt. Resultat från djurstudier tyder på att manifestationen av LTF hos människor delvis kan bero på en mängd olika faktorer, inklusive tidigare exponering för IH, upphetsningstillstånd (vaken kontra sömn) och kön. Således kommer det initiala syftet med vårt förslag att fastställa om LTF kan induceras hos friska människor och individer med obstruktiv sömnapné och om storleken på svaret är beroende av de faktorer som nämns ovan. Dessutom kommer det initiala syftet att undersöka om närvaron av LTF för minutventilation främjar eller mildrar apnéens svårighetsgrad. Djurstudier har också indikerat att LTF för respiratorisk och autonom aktivitet delvis kan induceras av ökningar av oxidativ stress. Således kommer det andra målet med vårt förslag att undersöka om administrering av en antioxidantcocktail påverkar andningsorganens och det autonoma nervsystemets plasticitet under vakenhet och sömn efter IH. På samma sätt kommer det andra syftet att undersöka om administrering av en antioxidantcocktail förändrar apnéens svårighetsgrad efter exponering för IH. Att fastställa om LTF för minutventilation finns hos individer med sömnapné är viktigt eftersom aktivering av detta fenomen kan påverka apnéens svårighetsgrad över natten. På liknande sätt kan LTF av SNSA-aktivitet och möjligen långtidsdepression (LTD) av parasympatisk nervsystemaktivitet (PNSA) i slutändan leda till ihållande ökningar av blodtryck och hjärtfrekvens. Med tanke på att exponering för IH kan leda till långvarig plasticitet av respiratorisk och autonom aktivitet som är fysiologiskt skadlig, är det viktigt att utforska mekanismer som i slutändan leder till behandlingar som kan mildra eller förhindra manifestationen av detta fenomen.