Статья
Интервальное гипоксическое кондиционирование: опыт и перспективы применения в программах кардиореабилитации
В обзоре обосновано применение протоколов интервального гипоксического кондиционирования в программах реабилитации пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. По результатам рандомизированных контролируемых исследований проанализированы эффективность и безопасность применения интервального гипоксического кондиционирования у пациентов с кардиоваскулярной патологией, в т.ч. с высокой коморбидностью, в клинической практике. Обоснована с физиологических и клинических позиций необходимость проведения дальнейших контролируемых клинических исследований по гипоксическому кондиционированию с более длительным периодом наблюдения как для расширения клинических показаний к данному методу, так и для отработки оптимальных сочетаний с физической нагрузкой в рамках программ реабилитации кардиологических пациентов. “Расшифровка” ключевых механизмов адаптации к изменениям уровня кислорода и дальнейшие исследования в области физиологии гипоксии позволят расширить применения данного метода в клинической и реабилитационной медицине у кардиологических пациентов.
1. Lukyanova L. Hypoxia signalling mechanisms. M.: Izdatel’stvo RAN, 2019. p.215. (In Russ.) Лукьянова Л. Сигнальные механизмы гипоксии. М.: Изд-во РАН, 2019. с.215. ISBN: 978-5-907036-45-1.
2. Сазонтова Т. Г., Глазачев О.С., Болотова А.В. и др. Адаптация к гипоксии и гипероксии повышает физическую выносливость: роль активных форм кислорода и редокс сигнализации. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2012;98(6):793-807.
3. Pugh CW, Ratcliffe PJ. New horizons in hypoxia signaling pathways. Experimental Cell Research. 2017;356(2):116-21. doi:10.1016/j.yexcr.2017.03.008.
4. Serebrovskaya T, Lei Xi. Intermittent hypoxia training as non-pharmacologic therapy for cardiovascular diseases: Practical analysis on methods and equipment. Exp Biol Med (Maywood). 2016;241(15):1708-23. doi:10.1177/1535370216657614.
5. Harshman SW, Geier BA, Fan M, et al. The identification of hypoxia biomarkers from exhaled breath under normobaric conditions. J Breath Res. 2015;9(4):047103. doi:10.1088/1752-7155/9/4/047103.
6. Tobin B, Costalat G, Renshaw GMC. Intermittent not continuous hypoxia provoked haematological adaptations in healthy seniors: hypoxic pattern may hold the key. Eur J Appl Physiol. 2020;120(3):707-18. doi:10.1007/s00421-020-04310-y.
7. Sullivan JL, Bailey DM, Zacharski LR. Letter by Sullivan et al regarding article, “Lower mortality from coronary heart disease and stroke at higher altitudes in Switzerland”. Circulation. 2010;121(14):e376. doi:10.1161/CIR.0b013e3181dab7d5.
8. Verges S, Chacaroun S, Godin-Ribuot D, Baillieul S. Hypoxic Conditioning as a New Therapeutic Modality. Front Pediatr. 2015;3:58. doi:10.3389/fped.2015.00058.
9. Chacaroun S, Borowik A, Morrison SA, et al. Physiological Responses to Two Hypoxic Conditioning Strategies in Healthy Subjects. Front Physiol. 2017. doi:10.3389/fphys.2016.00675.
10. Navarrete-Opazo A, Mitchell GS. Therapeutic potential of intermittent hypoxia: a matter of dose. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2014;307(10):R1181-97. doi:10.1152/ajpregu.00208.2014.
11. Törpel A, Peter B, Hamacher D, Schega L. Dose-response relationship of intermittent normobaric hypoxia to stimulate erythropoietin in the context of health promotion in young and old people. Eur J Appl Physiol. 2019;119(5):1065-74. doi:10.1007/s00421-019-04096-8.
12. Кривощеков С.Г., Балиоз Н.В., Некипелова Н.В. Возрастные, гендерные и индивидуально-типологические особенности реагирования на острое гипоксическое воздействие. Физиология человека. 2014;40(6):34-45. doi:10.7868/S013116461406006X.
13. Glazachev OS. Optimization of Clinical Application of Interval Hypoxic Training. Biomed Eng. 2013;47(3):134-7. doi:10.1007/s10527-013-9352-7.
14. Camacho-Cardenosa M, Camacho-Cardenosa A, Timón R, et al. Can Hypoxic Conditioning Improve Bone Metabolism? A Systematic Review. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(10):1799. doi:10.3390/ijerph16101799.
15. Крыжановская С.Ю., Дудник Е.Н., Запара М.А. и др. Процедуры гипоксического кондиционирования не приводят к чрезмерной активации оксидативного стресса у практически здоровых обследуемых. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2019;105(1):89-99. doi:10.1134/S0869813919010047.
16. Glazachev O, Kopylov P, Susta D, et al. Adaptations following an intermittent hypoxia‐ hyperoxia training in coronary artery disease patients: a controlled study. Clin Cardiol. 2017;40(6):370-6. doi:10.1002/clc.22670.
17. Lyamina NP, Lyamina SV, Senchiknin VN, et al. Normobaric hypoxia conditioning reduces blood pressure and normalizes nitric oxide synthesis in patients with arterial hypertension. J Hypertens. 2011;29(11):2265-72. doi:10.1097/HJH.0b013e32834b5846.
18. Burtscher M, Gatterer H, Szubski C, et al. Effects of interval hypoxia on exercise tolerance: special focus on patients with CAD or COPD. Sleep Breath. 2010;14(3):209-20. doi:10.1007/s11325-009-0289-8.
19. Dudnik E, Zagaynaya E, Glazachev OS, Susta D. Intermittent hypoxia-hyperoxia conditioning improves cardiorespiratory fitness in older comorbid cardiac outpatients without hematological changes: A randomized controlled trial. High Alt Med Biol. 2018;19(4):339-43. doi:10.1089/ham.2018.0014.
20. Bayer U, Likar R, Pinter G, et al. Intermittent hypoxic-hyperoxic training on cognitive performance in geriatric patients. Alzheimers Dement (N Y). 2017;3(1):114-22. doi:10.1016/j.trci.2017.01.002.
21. Burtscher M, Pachinger O, Ehrenbourg I, et al. Intermittent hypoxia increases exercise tolerance in elderly men with and without coronary artery disease. Int J Cardiol. 2004;96(2):247-54. doi:10.1016/j.ijcard.2003.07.021.
22. Tuter DS, Kopylov PY, Syrkin AL, et al. Intermittent systemic hypoxic-hyperoxic training for myocardial protection in patients undergoing coronary artery bypass surgery: first results from a single-centre, randomised controlled trial. Open Heart. 2018;5(2):e000891. doi:10.1136/openhrt-2018-000891.
23. Сыркин А.Л., Глазачев О.С., Копылов Ф.Ю. и др. Адаптация к интервальной гипоксии-гипероксии в реабилитации пациентов с ишемической болезнью сердца: переносимость физических нагрузок и качество жизни. Кардиология. 2017;57(5):10-6. doi:10.18565/cardio.2017.5.10-16.
24. Muangritdech N, Hamlin MJ, Sawanyawisuth K, et al. Hypoxic training improves blood pressure, nitric oxide and hypoxia-inducible factor-1 alpha in hypertensive patients. Eur J Appl Physiol. 2020;120(8):1815-26. doi:10.1007/s00421-020-04410-9.
25. Serebrovskaya TV, Manukhina EB, Smith ML, et al. Intermittent hypoxia: cause of or therapy for systemic hypertension? Exp Biol Med (Maywood). 2008;233(6):627-50. doi:10.3181/0710-MR-267.
26. Гелис Л., Дубовик Т., Рачок Л. Влияние прерывистой нормобарической гипокситерапии на компенсаторно-адаптационные возможности организма в комплексной предоперационной подготовке к кардиохирургическому лечению пациентов с ишемической кардиомиопатией. Кардиология в Беларуси. 2013;5(30):19-38.
27. Viscor G, Torrella JR, Corral L, et al. Physiological and Biological Responses to Short-Term Intermittent Hypobaric Hypoxia Exposure: From Sports and Mountain Medicine to New Biomedical Applications. Front Physiol. 2018;9:814. doi:10.3389/fphys.2018.00814.
28. Arias-Reyes C, Zubieta-DeUrioste N, Poma-Machicao L, et al. Does the pathogenesis of SARS-CoV-2 virus decrease at high-altitude? Respiratory Physiology & Neurobiology. 2020;277:103443. doi:10.1016/j.resp.2020.103443.
29. Segovia-Juarez J, Castagnetto JM, Gonzales GF. High altitude reduces infection rate of COVID-19 but not case-fatality rate. Respir Physiol Neurobiol. 2020;281:103494. doi:10.1016/j.resp.2020.103494.
30. Stephens KE, Chernyavskiy P, Bruns DR. Impact of altitude on COVID-19 infection and death in the United States: A modeling and observational study. Shaman J, editor. PLoS ONE. 2021;16(1):e0245055. doi:10.1371/journal.pone.0245055.
31. Burtscher J, Burtscher M, Millet GP. Caution is needed on the effect of altitude on the pathogenesis of SAR-CoV-2 virus. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2020;279:103464. doi:10.1016/j.resp.2020.103464.
32. Serebrovska ZO, Chong EY, Serebrovska TV, et al. Hypoxia, HIF-1α, and COVID19: from pathogenic factors to potential therapeutic targets. Acta Pharmacol Sin. 2020;41(12):1539-46. doi:10.1038/s41401-020-00554-8.
33. Карамова И., Кузьмина З., Гавизова Н., и др. Реабилитация больных ишемической болезнью сердца с применением управляемой нормобарической гипокситерапии. 21-Й КОНГРЕСС Российского общества холтеровского мониторирования и неинвазивной электрофизиологии (РОХМиНЭ), 13-Й ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС “Клиническая электрокардиология”, VI-я Всероссийская конференция детских кардиологов ФМБА России. Российский кардиологический журнал. 2020;25(S2):19-20. doi:10.15829/1560-4071-2020-s2.
34. Мухарлямов Ф. Интервальные гипоксические тренировки в комплексном лечении сердечной недостаточности. Журнал Сердечная Недостаточность. 2007;8(5):225-230.
35. Кудаев М., Алиева С. Дозированная гипоксия в реабилитации больных с хронической сердечной недостаточностью. Клиническая физиология кровообращения. 2008;2:47-9.
36. Schega L, Peter B, Törpel A, et al. Effects of Intermittent Hypoxia on Cognitive Performance and Quality of Life in Elderly Adults: A Pilot Study. Gerontology. 2013;59(4):316-23. doi:10.1159/000350927.
37. Борукаева И.Х., Абазова З.Х., Рагимбекова М.Р. и др. Эффективность интервальной гипокситерапии и энтеральной оксигенотерапии в лечении кардиологических больных. 21-Й КОНГРЕСС Российского общества холтеровского мониторирования и неинвазивной электрофизиологии (РОХМиНЭ), 13-Й ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНГРЕСС “Клиническая электрокардиология”, VI-я Всероссийская конференция детских кардиологов ФМБА России. Российский кардиологический журнал. 2020;25(S2):19. doi:10.15829/1560-4071-2020-s2.
38. Глазачев О.С., Звенигородская Л.А., Дудник Е.Н. и др. Интервальные гипо-гипероксические тренировки в коррекции индивидуальных компонентов метаболического синдрома. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2010;7:51-6.