Förbättring av ventilationskapaciteten hos personer med kronisk SCI på hög nivå

Kemoreceptiv regulatorisk återkoppling är avgörande för exakt andningskontroll, särskilt under träning. Emellertid har individer med hög nivå SCI en minskad kemoreceptiv andningsförmåga. Studier har visat mindre ökningar av minutventilation och muntryck under hyperkapni hos personer med tetraplegi. Perifera faktorer snarare än centrala faktorer verkar orsaka minskningen av det respiratoriska svaret på hyperkapni. Denna minskade andningsdrift kan ha funktionell inverkan på träningsventilation hos patienter med hög nivå av SCI och förbättrad andningsdrift kan förbättra träningsventilation vid hög nivå SCI.

För närvarande finns det inga behandlingar för att övervinna dessa funktionella brister som påverkar daglig aktivitet och träningsbaserad rehabilitering. Tidigare arbete i en djurmodell av SCI har emellertid funnit att en serotoninagonist markant ökar andningsresponsen på koldioxid. Behandling med en serotonin 5HT1A-agonist förbättrade effektivt andningsdriften efter både akuta och kroniska ryggmärgsskador hos råttor. En potentiell mekanism är ökad excitabilitet hos de ventrala motoneuronerna som har överlevt ryggmärgsskadan. 5-HT1A-receptorer finns på dessa neuroner, och när de aktiveras förstärker de den excitatoriska uteffekten. En annan mekanism finns i de interkostala och abdominala muskelafferenterna som påverkar supraspinala respiratoriska gruppneuroner i hjärnstammen och motoroutput till andningsmusklerna. Därför kan serotoninagonister verka på nervbanor i ryggmärgen som är ansvariga för att överföra afferent information från interkostala muskler till supraspinala centra. Slutligen kan 5-HT1A-receptorer också vara involverade i funktionell plasticitet av neurala andningsvägar, i synnerhet ipsilateral frenisk nervaktivitet. Uppreglering av 5-HT1A-receptorer på grund av denerveringsöverkänslighet kan resultera i postsynaptisk hyperresponsivitet på grund av förlust av fallande input.

BuSpar/Buspirone är en serotonin 5HT1A-agonist och används som ett anxiolytikum hos människor. Det orsakar inte sedering, har minimala effekter på psykomotorisk prestation eller kognition och har låg tröskel för missbrukspotential eller beroendeansvar. Tidigare studier har visat att Buspiron tolereras väl. Den har använts säkert vid ryggmärgsskada, men inte för andningsändamål. (Även om det pågår en klinisk prövning: Rollen av att förbättra serotoninreceptoraktiviteten för sömnapnébehandling hos patienter med SCI.) Buspiron upp till 60 mg dagligen har dock använts för att behandla störda andningsrytmer vid multipel skleros, hjärncancer och hjärnstaminfarkt. Intressant nog, hos patienter med KOL, fann en 14-dagars oral administrering av buspiron (20 mg) förbättrad ångest och depression samt ökad träningstolerans med mindre förnimmelser av dyspné. Därför kan buspiron erbjuda en behandling för att förbättra hyperkapnisk andningsdrift. Med tanke på att oral administrering av 30 mg resulterar i maximala plasmanivåer efter en timme och att den genomsnittliga eliminationshalveringstiden är cirka 2 till 3 timmar, är buspiron ett attraktivt och säkert tillvägagångssätt för att utforska förmågan att förbättra andningssvaren på träning och/eller hyperkapni. exponering hos personer med hög ryggmärgsskada som begränsar andningsförmågan.