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L'inalazione dell'irritante che imita l'inquinamento atmosferico cambia il riflesso cuore-polmoni difensivo per ipertensione

L'inquinamento atmosferico aumenta significativamente il rischio per le morti premature, specialmente nella gente con la malattia cardiovascolare di fondo, clinico e gli studi epidemiologici hanno determinato.

In gente in buona salute, inalare l'inquinamento della particella o dell'ozono avvia un riflesso difensivo del polmone-cuore (riflesso polmonare-cardiaco) che rallenta automaticamente la frequenza cardiaca per accomodare la carenza dell'ossigeno e per aiutare la distribuzione lenta degli agenti inquinanti in tutto l'organismo. Tuttavia, quando i pazienti con le malattie cardiovascolari respirano gli agenti inquinanti a che lo stesso meccanismo protettivo non dà dei calci dentro. Invece, le loro frequenze cardiache si accelerano intermittentemente, conosciuto come tachicardia e possono evocare un ritmo irregolare potenzialmente micidiale del cuore, conosciuto come le contrazioni ventricolari premature.

Che cosa rappresenta la differenza? L'università di ricercatori del sud di salubrità di Florida (salubrità di USF) che studiano il ruolo dei nervi sensoriali della galleria di ventilazione nei comportamenti protettivi ha voluto sapere.

I loro risultati preclinici, riferiti l'11 maggio nel giornale della fisiologia, contribuiscono a spiegare la risposta fisiologica alterata ad inquinamento atmosferico in pazienti con la malattia cardiovascolare di preesistenza.

Facendo uso di un modello del ratto per ipertensione (ipertensione), uno stato cardiovascolare cronico comune, il gruppo di salubrità di USF ha trovato che l'ipertensione di preesistenza ha alterato i riflessi normali nei polmoni per pregiudicare il regolamento autonomo del cuore quando un inquinamento atmosferico d'imitazione irritante è stato inalato. In particolare, l'ipertensione è sembrato spostare la risposta riflessa dal sistema nervoso parasimpatico al sistema nervoso simpatico. Il sistema nervoso simpatico mobilizza la risposta difensiva “del lotta-o-volo„ dell'organismo ad una minaccia, compreso rilasciare l'adrenalina che aumenta la frequenza cardiaca. Al contrario, le risposte involontarie parasimpatiche di comandi di sistema nervoso, compreso la respirazione e la frequenza cardiaca, mentre l'organismo è a riposo e mantiene uno stato di calma.

L'accelerazione della frequenza cardiaca ed i battimenti di cuore anormali (nei ratti ipertesi) erano dovuto la commutazione sopra di questo sistema nervoso “di volo-o-lotta„ non veduto negli animali sani esposti agli agenti nocivi. Il cuore stava rispondendo ad un riflesso nervo-generato aberrante che può peggiorare la malattia cardiovascolare di preesistenza.„

Thomas senior Taylor-Clark autore, PhD, professore associato di farmacologia molecolare e fisiologia nell'istituto universitario di Morsani di salubrità di USF di medicina

Per simulare gli effetti di inquinamento atmosferico ha inalato nei polmoni -- difficile ricreare in una regolazione del laboratorio -- i ricercatori di USF hanno utilizzato l'isotiocianato dell'allilico, l'ingrediente pungente in wasabi ed il rafano. Quando i ratti sani con pressione sanguigna normale hanno inalato questo irritante, le loro frequenze cardiache hanno rallentato come previsto. Ma, nei ratti con ipertensione cronica, inalare lo stesso irritante ha stimolato una frequenza cardiaca aumentata accompagnata dalle contrazioni ventricolari premature.

Sorprendente, una frequenza cardiaca rapida e un ritmo anormale del cuore non hanno accaduto quando l'isotiocianato dell'allilico è stato iniettato per via endovenosa nei ratti ipertesi.

“Non ha evocato il riflesso peculiare; invece, abbiamo osservato un rallentamento della frequenza cardiaca come quello veduto nei ratti con pressione sanguigna normale,„ il Dott. Taylor-Clark ha detto. “Questo suggerisce che i nervi sensoriali della galleria di ventilazione accessibili da IV siano differenti che quelli accessibili da inalazione… così forse le vie delle vie respiratorie che i nervi sensoriali (organi connettenti come il cuore ed i polmoni con il tronco cerebrale,) sono più complessi di precedentemente capito.„

L'ipertensione cronica può ricostruire i nervi sensoriali della galleria di ventilazione che gestiscono il riflesso polmonare-cardiaco che le guide difendono l'organismo contro danno fisico da inquinamento atmosferico, lo studio di USF suggerisce. Questa ricostruzione, che può accadere nelle fasi inerenti allo sviluppo di ipertensione, potrebbe accendere l'eccitazione inadeguata del cuore, il Dott. Thomas-Taylor del sistema nervoso simpatico ha detto.

Da migliore comprensione come la malattia cardiovascolare cambia le interazioni di un neurone fra il cuore ed i polmoni, i ricercatori sperano di aiutare medici con le scelte del trattamento - e finalmente di scoprire i nuovi trattamenti.

“Il nostro scopo è di aggiungere altro informazione che i clinici potrebbero considerare quando seleziona un il migliore trattamento per l'ipertensione. Oltre all'età, all'origine etnica ed alla corsa del paziente, che potrebbero includere se la persona vive in un'area con i livelli elevati di inquinamento,„ ha detto. “A lungo termine, se possiamo identificare i meccanismi di sistema nervoso coinvolgere nella ricostruzione del riflesso polmonare-cardiaco, possiamo mirare a quelli per sviluppare le nuove droghe di pressione sanguigna.„

Source:
Journal reference:

Taylor-Clark, T.E. et al. (2019) Nociceptive pulmonary‐cardiac reflexes are altered in the spontaneously hypertensive rat. The Journal of Physiology. doi.org/10.1113/JP278085.