Опыт использования интервальной гипоксии для предупреждения и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы.

(ниже представлена выдержка из статьи)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИГТ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Идея прекондиционирования в клинической кардиологии пришла из научно-исследовательских лабораторий, в которых изучается состояние сердца после ишемии миокарда. Как упоминалось выше, после быстрой и кратковременной ишемии воздействие последующей ишемической реперфузии может вызвать у подопытных животных меньшую степень повреждения миокарда, чем начальный эпизод без ишемии. Хотя интерес к исследованиям на животных ИГТ в западных странах значительно усилился в течение последнего десятилетия, наибольшие достижения в плане клинического применения ИГТ для лечения и профилактики заболеваний человека были получены в России, Украине и Киргизии. Однако существенные различия в интенсивности гипоксии при ИГТ, продолжительности и числа гипоксических воздействий в одном сеансе, количестве и частоте сеансов значительно осложняют сравнение результатов различных исследований. Тем не менее положительные результаты были показаны для лечения и профилактики многочисленных нарушений в

• пульмонологии (хронические обструктивные заболевания, бронхиальная астма, хронический ринит и т.д.)
• гематологии (гипоплазии и железо-дефицитная анемия, нарушения после излучения и т.д.)
• неврологии(функциональные неврологические расстройства, болезнь Паркинсона и Альцгеймера, неврозы, синдром вегетативной дистонии, психосоматические расстройства)
• акушерстве и гинекологии (ювенильные кровотечения, токсикоз беременных, патология климактерического периода и т.д.)
• гастроэнтерологии (гастродуоденит, язвенная болезнь желудка)
• для лечения и профилактики метаболических нарушений (сахарный диабет, ожирение), профессиональных заболеваний (пневмокониоз, вибрационная болезнь и др.

В совокупности эффекты ИГТ на сердечно-сосудистую систему человека можно суммировать следующим образом:

1) улучшение обменных процессов в миокарде;

2) повышение устойчивости миокарда к ишемии/реперфузии (антиишемический эффект);

3) уменьшение пагубного воздействия свободных радикалов;

4) улучшение функции эндотелия и микроциркуляции;

5) повышение инотропной функции сердца;

6) нормализация артериального давления;

7) снижение активности симпатической нервной системы;

8) снижение вязкости крови и агрегации тромбоцитов.

Описаны также особенности адаптации к высокогорью, гипобарической гипоксии в барокамерах и к нормобарической гипоксии (вдыхание гипоксических газовых смесей).

Антигипертензивные эффекты средних высот известны на протяжении многих десятилетий [20]. У жителей горных районов среднегорья артериальное давление на 10–15 мм рт. ст. ниже, чем у жителей равнин, ишемическая болезнь сердца у них менее распространена и протекает, как правило, с более умеренными клиническими проявлениями. Наряду с этим нельзя забывать о том, что пребывание на большой высоте вызывает отрицательные эффекты начиная от относительно доброкачественной острой горной болезни (AMS) до летального высотного отека легких или головного мозга. Таким образом, в зависимости от высоты, времени пребывания и других факторов сердечно-сосудистые реакции могут привести к адаптивным или дезадаптивным процессам.

Исторически сложилось так, что первый опыт использования барокамер для тренировки пилотов был получен в СССР перед началом Второй мировой войны. Позже много внимания было уделено гипобарическим воздействиям на пациентов с сердечно-сосудистыми расстройствами. Как правило, использовались многоместные барокамеры с ежедневными сеансами на «высотах» 1500–3500 м. Сеансы обычно длились от 30 мин до 2–3 ч в день в течение 10–30 дней. Благоприятный эффект на артериальное давление был отмечен у 60% пациентов с гипертонической болезнью при использовании «высоты» 2800 м [40]. F.Z. Мееrsоn et al. [89] описали снижение артериального давления во время адаптации к 3500 м (30 мин/день, 5 раз в неделю в течение 3 нед) у пациентов с пограничной артериальной гипертензией.

Однако использование барокамер для лечения и профилактики заболеваний сопряжено с достаточным риском. Чрезмерная симпатическая активация во время быстрого подъема к «большой высоте» может быть вредной, как, например, в случае острой горной болезни.

У трети пациентов, подвергнутых гипобарической ИГТ при 2800 м «высоты», наблюдались побочные эффекты, такие как головная боль, стенокардия, нарушения сердечного ритма. Ю.М. Караш и соавт. [18] предполагают, что толерантность человека к гипобарической гипоксии в 4 раза меньше, чем к нормобарической гипоксии. Недостатки метода гипобарических тренировок побудили к интенсивному изучению эффектов нормобарической гипоксии, которая стала основным способом применения ИГТ в клинической практике.

Методы нормобарической гипоксии

В настоящее время доступны три основных метода для воспроизведения нормобарической гипоксии.

1. Герметичные кабины для нескольких пациентов, где концентрация O2 снижается до 12–14%. Используют 30–60-минутные сеансы, ежедневно в течение 15–20 дней.
2. Гипоксические газовые смеси готовятся с помощью газоразделения на мембранах или волокнах, но могут быть использованы и другие средства приготовления, например, формирование смесей из сжатых или сжиженных газов. Высокая стоимость таких аппаратов из-за необходимого наличия компрессора, газоанализатора и системы регулирования уровня кислорода в смеси нивелируется возможностью одновременного обслуживания до 8 пациентов.Индивидуальные гипоксические приборы, работающие по принципу открытой системы дыхания. Современные гипоксикаторы в достаточной степени насыщены метрологическими каналами и микропроцессорной техникой. Пациент дышит гипоксической газовой смесью от 10 до 14% O2 с интервалами от 3 до 10 мин по данным разных авторов. Применяются 3–10 циклов гипоксических воздействий каждый день в течение 15–20 дней.
3.  Аутогипоксикаторы, основанные на принципе возвратного дыхания с поглощением углекислого газа. Пациент дышит в спирометр или дыхательный мешок, в котором концентрация О2 постепенно падает, в то время как СО2 поглощается натронной известью. Скорость падения кислорода можно регулировать исходным объемом мешка. Возвратное дыхание длится около 5–6 мин с использованием заданной концентрации кислорода или заданной величины насыщения крови кислородом (SaO2), затем пациент дышит комнатным воздухом в течение 5 мин. В приборах предусмотрено поддержание концентрации кислорода на заданном уровне. Сеансы повторяются 3–4 раза в день в течение 2–3 нед. Разработаны подходы к индивидуальному дозированию гипоксических загрузок.

Воздействие ИГТ на артериальное давление

Исторически сложилось так, что первые исследования в области применения ИГТ для лечения сердечно-сосудистых заболеваний были проведены в 90-е годы ХХ в. в странах СНГ. Л.П. Воробьев и соавт. [8] исследовали антигипертензивные эффекты ИГТ у 93 пациентов (26–66 лет) с I и II стадиями эссенциальной гипертензии.

Пациенты были распределены на три группы в зависимости от их гемодинамического профиля: гиперкинетический (n=74), эукинетический (n=11) или гипокинетический (n=8). Во всех трех группах ИГТ вызывала достоверное снижение АД, улучшала состояние здоровья пациентов и физическую работоспособность, нормализовала потребление и транспорт кислорода. Наибольшее снижение АД было зарегистрировано в эукинетической группе, наименьшее – в гипокинетической группе. Преходящее повышение АД наблюдалось у 46 больных во время программы ИГТ, но к концу программы давление понизилось во всех 3 группах. Гипотензивный эффект сохранялся в течение 6 мес у 80% пациентов и 1 года у 43% больных; 79% пациентов смогли прекратить прием лекарств после курса ИГТ. Не наблюдалось неблагоприятных эффектов. Авторы полагают, что для пациентов с I стадией гипертензии достаточно 16–20 сеансов ИГТ, а для пациентов со II стадией требуется 26–30 сеансов для обеспечения оптимального гипотензивного эффекта.

Кроме того, адаптация к ИГТ снижает АД у беременных с гипертонической нейроциркуляторной дистонией и I–II стадиями гипертензии [12]. В.И. Потиевская [38] считает, что стойкое гипотензивное действие ИГТ можно объяснить также изменениями в солевом и водном обмене.

И.С. Амосов и соавт. [41] проанализировали показатели ЭКГ у 22 пациентов с ревматоидным артритом до и после 5-минутной экспозиции 10% O2. Амплитуда зубца Т значительно увеличилась по сравнению с исходным состоянием и сегмент ST сместился к изоэлектрической линии. Частота сердечных сокращений снизилась с 74±2 до 68±1 в 1 мин, а САД снизилось со 127±4 до 114±2 мм рт. ст. Авторы предположили, что такие изменения могут быть связаны с повышением сердечной парасимпатической активности во время срочной адаптации к гипоксии.

Более поздние исследования подтвердили результаты более ранних работ. Ф.Ю. Мухарлямов и соавт. [14] применили 10-дневную программу ИГТ (10 циклов в день по 5 мин гипоксии 10–14% O2 чередовали с 5-минутными нормоксическими интервалами) для лечения 56 пациентов с I–II стадиями гипертонической болезни. Эта программа усилила эффект обычных антигипертензивных препаратов в отношении снижения систолического и диастолического АД, частоты сердечных сокращений и периферического сосудистого сопротивления. Авторы рекомендовали проведение таких курсов ИГТ 1–2 раза в год. Тот же режим ИГТ был использован М.В. Балыкиным и соавт. [2] в 2004 г. для изучения изменений кардиореспираторной функции у тучных лиц, подвергшихся воздействию различных комбинаций нормобарической ИГТ и физических упражнений. При сочетанном воздействии ИГТ и упражнений кардиореспираторный функциональный резерв, физическая работоспособность и аэробная емкость увеличились в большей степени, чем при каждом воздействии в отдельности.

В.Б. Симоненко и соавт. [11] исследовали 30 пациентов с артериальной гипертензией, получающих ИГТ в сочетании с антигипертензивными препаратами, и 32 пациента контрольной группы с гипертензией, получавших только препараты. 24-часовое мониторирование АД выявило более выраженное его снижение в группе ИГТ, в частности, уменьшение ночных и дневных подъемов АД. При комбинированной терапии нормализовался суточный профиль АД, увеличилось количество пациентов с адекватным снижением ночного АД, и уменьшилось количество и продолжительность гипертонических кризов.

Э.С. Карпова и соавт. [19] проводили 20-дневную ИГТ пациентам с І стадией артериальной гипертензии (от 4 до 10 циклов 3 мин гипоксии (10% O2) и 3 мин периодов дыхания комнатным воздухом). Авторы обнаружили, что такие воздействия усиливают синтез NO и снижают АД до уровня у здоровых лиц. Были обнаружены значительные обратные корреляции между продукцией NO и длительностью заболевания, систолическим и диастолическим АД. Гипоксическое кондиционирование приводило к повышению синтеза NO, особенно заметному у пациентов с длительностью заболевания более 5 лет. Снижение АД сохранялось не менее 3 мес. Авторы пришли к выводу, что гипокситерапию можно рассматривать как альтернативный нефармакологический способ лечения пациентов с 1-й степенью артериальной гипертензии.

Недавние исследования показали, что применение гипобарической гипокситерапии (2,5 ч на высотах от 1285 до 2650 м, 4 нед) для лечения пациентов со стабильной гипертензией привело к снижению систолического и диастолического АД на 26 и 13 мм рт. ст. соответственно. Тем не менее значительных изменений показателей артериального давления у здоровых людей при ИГТ не наблюдалось.

ИГТ и атеросклероз

Есть много свидетельств тому, что прерывистая гипоксия, сопровождающая OSA, вызывает атеросклероз или создает условия, предрасполагающие к развитию атеросклероза, в том числе эндотелиальной дисфункции, дислипидемии, окислительного стресса, системного воспаления, гиперкоагуляции. С другой стороны, ряд исследований показали парадоксальный антиатеросклеротический профилактический и лечебный эффект, что можно объяснить использованием хорошо подобранных режимов тренировки/кондиционирования, чаще всего умеренного уровня гипоксии [119]. По мнению авторов, адаптация к ИГТ приводит к улучшению общего состояния больных, снижению АД и концентрации натрия в сыворотке крови, улучшению микроциркуляции и оксигенации тканей. Снижение общего холестерина и индекса атерогенности были также обнаружены у пациентов с гиперхолестеринемией. Эти положительные результаты влияния ИГТ на два основных фактора риска атеросклероза, артериальную гипертензию и гиперхолестеринемию свидетельствуют о целесообразности применения ИГТ при лечении атеросклероза.

Инновационная концепция терапевтического воздействия ИГТ на атеросклероз и его факторы риска была доказана и расширена многими независимыми исследовательскими лабораториями в разных странах.

ИГТ и ишемическая болезнь сердца

Клинические и функциональные последствия десятидневного курса ИГТ оценивали у 30 пациентов с ишемической болезнью сердца по сравнению с 30 пациентами контрольной группы, которые не подвергались воздействию гипоксической тренировки [13]. Курс ИГТ начинали с гипоксической пороговой нагрузки, приводящей к кратковременной ишемии миокарда (ЭКГ-критерии, приступ стенокардии). Последующие тренировки проводились с постепенным снижением содержания кислорода в гипоксической смеси, но при уровне SaO2 не ниже 80%.

В результате курса ИГТ антиангинальный эффект наблюдался у 70% пациентов. Количество приступов стенокардии уменьшилось с 5,00±0,35 до 2,60±0,48 за сутки (р<0,05) при значительном сокращении суточной дозы нитроглицерина для купирования стенокардии (с 6,8±1,8 до 1,5±0,6 таблетки) и снижении требуемой суточной дозы бета-блокаторов (от 60,9±10,4 до 15,3±0,7 мг метопролола). При стандартной физической нагрузке ЧСС достигала 97,4±7,3 в 1 мин после тренировки, в то время как перед тренировкой – 126,12±11,6 в 1 мин (р<0,05).

Потребление кислорода миокардом снизилось с 120,9±8,4 до 80,6±11,3 в покое и от 249,1±21,2 до 170,7±16,2 при стандартной нагрузке (р<0,05). Таким образом, эти данные свидетельствуют о развитии энергосберегающего эффекта ИГТ на функционирование миокарда. Было зарегистрировано улучшение качества жизни, самооценки состояния здоровья, душевного спокойствия, сексуальной активности.

Важное исследование было проведено учеными Алтайского государственного медицинского университета в России [15]. В исследовании приняли участие пациенты с ИБС (атеросклероз коронарных артерий, стенокардия напряжения ФК I–II) в возрасте 51,2±3,9 года с анамнезом суправентрикулярной и желудочковой аритмии у 54% больных. Контрольная группа состояла из 28 человек в возрасте 46,4±3,2 года без хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, бронхолегочной и эндокринной систем в анамнезе.

Трехнедельная программа ИГТ с помощью гипоксикатора Био-Нова-204 (экспозиция 10–12% O2 от 1 до 5 мин с 1–5-минутными перерывами дыхания комнатным воздухом в течение 1 ч) вызвала значительное снижение частоты приступов стенокардии, повышение физической работоспособности с сокращением количества эпизодов ишемии и общей продолжительности ишемии. Наблюдалась положительная динамика показателей эхокардиографии: увеличение фракции выброса, максимальной скорости потока в фазу раннего и позднего наполнения левого желудочка, уменьшение гипертрофии стенок и полостей, особенно левого желудочка. Наряду с положительными сдвигами показателей антиоксидантного статуса, ИГТ уменьшали в 1,3 раза количество желудочковых аритмий, ассоциированных с ИБС.

В исследовании V. del Pilar Valle et al. [75] было показано, что ИГТ также улучшает перфузию миокарда. Авторы исследовали 6 мужчин в возрасте старше 53 лет с тяжелой стабильной ишемической болезнью сердца, которые прошли 14-дневный курс прерывистой гипобарической гипоксии (эквивалент моделируемой высоты 4200 м). После курса ИГТ значительно улучшилась перфузия миокарда. Не было зарегистрировано никаких доказательств ухудшения перфузии миокарда ни у одного пациента. Авторы пришли к выводу, что воздействие прерывистой гипобарической гипоксии может использоваться для лечения пациентов с хронической ишемической болезнью сердца.

Применение ИГТ для коррекции метаболических нарушений

Эта сторона вопроса хорошо описана в обзоре D. Tekin et al. [119]. Авторы описывают исследования, в которых были повторно независимо проанализированы данные обследования 46 мужчин с ишемической болезнью сердца, прошедших курс ИГТ в гипобарической камере. Общий уровень холестерина снизился на 7% по окончании курса и на 9% через 3 и 6 мес после ИГТ. Уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) увеличился на 12% через 3 мес после ИГТ и оставался на высоком уровне до 6 мес. И наоборот, уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) снизился по завершении курса и оставался ниже на 13% через 3 мес и на 11% через 6 мес. Аналогичные изменения были обнаружены в уровнях липопротеинов очень низкой плотности и триглицеридов.

Положительный эффект был более выражен у пациентов с более высокими исходными показателями сывороточных липидов. Авторы пришли к выводу, что применение гипобарической интервальной гипоксии у пациентов с ишемической болезнью сердца и нарушением липидного обмена может привести к благоприятным изменениям липидного профиля крови, которые сохраняются до 6 мес после ИГТ.

В одной из последних работ рассматривается влияние различных периодов гипоксической тренировки на уровень глюкозы в крови. Испытуемые прошли 2- или 4-недельный курс ИГТ (FiO2 15%). Масса жировой ткани или жира в брюшной области после ИГТ не изменилась. Максимальное потребление кислорода увеличилось в обеих группах, в то время как уровень среднего АД снизился. Не наблюдалось никаких изменений уровня глюкозы в крови в ответ на прием глюкозы, однако площадь под кривой изменения концентрации инсулина в сыворотке после приема глюкозы значительно уменьшилась в группе, прошедшей 4-недельный курс ИГТ (6910±763 по сравнению с 5812±872 μIU ml–1 120 min; р≤0,05).

Авторы пришли к выводу, что гипоксическая тренировка снижает АД независимо от длительности тренировки. Вместе с тем, более длительный период тренировки приводит к улучшению чувствительности к инсулину по сравнению с более коротким периодом. Поэтому гипоксические программы тренировки длительностью более 4 нед могут оказаться более эффективными для повышения чувствительности к инсулину.

Предоперационная подготовка к коронарному шунтированию больных

Важные исследования в этом направлении были проведены в Беларуси [16]. Авторы изучали эффективность ИГТ в качестве метода предоперационной подготовки к операции коронарного шунтирования в условиях искуственного кровообращения (ИК) у больных с ишемической кардиомиопатией, осложненной хронической сердечной недостаточностью. В исследование были включены 60 пациентов мужского пола, по 30 чел. в основной и контрольной группах. Курс ИГТ проводили с использованием установки «Био-Нова-204СІ». После курса ИГТ в предоперационный период в основной группе отмечен сдвиг вегетативного баланса в сторону преобладаниятонуса парасимпатической нервной системы, уменьшение общего числа желудочковых нарушений ритма на фоне улучшения процессов микроциркуляции. Площадь миокарда с умеренной и выраженной гипоперфузией уменьшилась с 35,6 до 30,2% и с 16,5 до 14,2% соответственно.

Достоверно улучшились параметры системного кровотока: диаметр плечевой артерии после пробы с реактивной гиперемией увеличился с 4,51±0,12 до 4,88±0,12, регистрировалось увеличение индекса пульсации Гослинга на 26,36%, достоверно снизились уровни эндотелина-1 с 2,74±0,18 до 1,98±0,16, фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) – с 24,31±3,7 до 13,21±3,2, гомоцистеина – с 15,69±1,2 до 12,33±0,9.

Основная группа характеризовалась более благоприятным течением периоперационный период: достоверно реже наблюдалась фибрилляции желудочков в ходе восстановления сердечной деятельности после ИК, значительно реже использовалась длительная инотропная поддержка. В основной группе значительно реже диагностировался периоперационный инфаркт миокарда, а также уменьшилась частота встречаемости желудочковых нарушений ритма (ЖНР) и ЖНР высоких градаций в ранний послеоперационный период. У пациентов основной группы в послеоперационный период сохранилась положительная динамика функционального состояния эндотелия по сравнению с группой контроля.

Таким образом, использование ИГТ у пациентов с ишемической кардио-миопатией, осложненной хронической сердечной недостаточностью, при подготовке к операции коронарного шунтирования (при условии наличия достаточной массы жизнеспособного миокарда в бассейне реваскуляризируемых артерий) позволяет улучшить функциональное состояние эндотелия и процессы микроциркуляции, способствует снижению прогностически неблагоприятной желудочковой эктопической активности. Все это обеспечивает более благоприятное течение периоперационного периода и прогноз у этой категории пациентов.

ИГТ также используется в России для подготовки к операции больных с онкологической патологией [35], а также у беременных перед плановым родоразрешением путем кесарева сечения для увеличения неспецифической резистентности .

Противопоказания для проведения ИГТ 

Согласно инструкции Республиканского научно-практического центра «Кардиология» (Минск) по применению ИГТ [39] противопоказаниями для проведения ИГТ являются:

1. Острая стадия соматических заболеваний (инфаркт миокарда, перенесенный в течение последних 3 мес, нестабильная стенокардия, острое нарушение мозгового кровообращения в течение последних 6 мес и др.).
2. Острые инфекционные заболевания и состояния, сопровождающиеся лихорадкой и/или требующие традиционной интенсивной терапии.
3. Хронические заболевания с исходом в декомпенсацию (хроническая почечная недостаточность, требующая гемодиализа, декомпенсация сахарного диабета, инсулинзависимый сахарный диабет, хроническое легочное сердце и др.).
4. Артериальная гипертензия III ст. с частыми гипертоническими кризами.
5. Гемодинамически значимые нарушения кровотока в экстракраниальном отделе.
6. Врожденные аномалии сердца и крупных сосудов.
7. Тромботические состояния и тромбоэмболические осложнения.
8. Первичный и вторичный эритроцитоз.
9. Индивидуальная непереносимость гипоксии.
10. Интеллектуально-мнестические нарушения.