Возможности и перспективы применения гипокситерапии в кардиологии

Несмотря на достижения современной кардиологии, заболеваемость и смертность от кардиоваскулярной патологии в большинстве стран мира остается высокой, что мотивирует более широкое использование дополнительных (альтернативных) профилактических и лечебных подходов, одним из которых является гипокситерапия. За несколько десятилетий использования этого метода накоплен обширный объем информации, позволяющий констатировать благоприятное воздействие различных режимов гипокситерапии на выраженность клинической картины сердечно-сосудистых заболеваний, что потенциально может улучшать их прогноз. Применение гипокситерапии ассоциируется с улучшением циркадного ритма артериального давления, поток-зависимой вазодилатации, со снижением инсулинорезистентности, уменьшением жесткости сосудистой стенки, улучшением реологии крови, функции эндотелия и системы оксида азота, снижением уровней провоспалительных и протромботических цитокинов. Ряд авторитетных экспертов рассматривают гипокситерапию в качестве доступного и перспективного метода профилактики и лечения сердечно-сосудистой патологии, эффективно дополняющего традиционные немедикаментозные и медикаментозные подходы. Накопленные данные свидетельствуют о серьезных перспективах расширенного изучения возможностей применения гипокситерапии у кардиологических больных, в том числе в рамках крупных государственных исследовательских программ. Настоящий обзор посвящен рассмотрению физиологических эффектов гипокситерапии, возможностей ее применения в кардиологической практике, в том числе с анализом собственных данных, а также мер предосторожности при ее проведении.

1. Mc Namara K., Alzubaidi H., Jackson J.K. Cardiovascular disease as a leading cause of death: how are pharmacists getting involved? Integrated pharmacy research and practice. 2019: 1-11. doi: 10.2147/IPRP.S133088.

2. Timmis A., Vardas P., Townsend N. et al. European Society of Cardiology: cardiovascular disease statistics 2021. European Heart Journal. 2022; 43(8): 716-799. doi: 10.1093/eurheartj/ehab892.

3. Mendis S. Global progress in prevention of cardiovascular disease. Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 2017; 67: S32-S38. doi: 10.21037/cdt.2017.03.06.

4. Rippe J.M. Lifestyle Strategies for Risk Factor Reduction, Prevention, and Treatment of Cardiovascular Disease. American Journal of Lifestyle Medicine. 2019; 13: 204–212. doi: 10.1177/1559827618812395.

5. Moore S.C., Patel A.V., Matthews C.E. et al. Leisure time physical activity of moderate to vigorous intensity and mortality: A large pooled cohort analysis. PLoS Medicine. 2012; 9: e1001335. doi:10.1371/journal.pmed.1001335.

6. Piercy K.L., Troiano R.P., Ballard R.M. et al. The physical activity guidelines for Americans. JAMA. 2018; 320: 2020–2028. doi: 10.1001/jama.2018.14854.

7. Verges S., Chacaroun S., Godin-Ribuot D. et al. Hypoxic Conditioning as a New Therapeutic Modality. Frontiers in Pediatrics. 2015; 3: 58. doi: 10.3389/fped.2015.00058.

8. Serebrovskaya T.V., Xi L. Intermittent hypoxia training as nonpharmacologic therapy for cardiovascular diseases: Practical analysis on methods and equipment. Experimental Biology and Medicine. 2016; 241: 1708–1723. doi:10.1177/1535370216657614.

9. Millet G.P., Debevec T., Brocherie F. et al. Therapeutic Use of Exercising in Hypoxia: Promises and Limitations. Frontiers in Physiology. 2016; 7: 224. doi: 10.3389/fphys.2016.00224.

10. Neubauer J.A. Invited Review: Physiological and pathophysiological responses to intermittent hypoxia. Journal of Applied Physiology. 2001; 90: 1593–1599. doi: 10.1152/jappl.2001.90.4.1593.

11. Behrendt T., Bielitzki R., Behrens M. et al. Effects of intermittent hypoxia–hyperoxia on performance-and health-related outcomes in humans: A systematic review. Sports Medicine-Open. 2022; 8(1): 1-28. doi: 10.1186/s40798-022-00450-x.

12. Riley C.J., Gavin M. Physiological Changes to the Cardiovascular System at High Altitude and its Effects on Cardiovascular Disease. High Altitude Medicine & Biology. 2017; 18: 102–113. doi: 10.1089/ham.2016.0112.

13. Rimoldi S.F., Sartori C., Seiler C. et al. High-altitude exposure in patients with cardiovascular disease: risk assessment and practical recommendations. Progress in Cardiovascular Diseases. 2010; 52: 512–524. doi: 10.1016/j.pcad.2010.03.005.

14. Savla J.J., Levine B.D., Sadek H.A. The Effect of Hypoxia on Cardiovascular Disease: Friend or Foe? High Altitude Medicine & Biology. 2018; 19: 124–130. doi: 10.1089/ham.2018.0044.

15. Wee J., Climstein M. Hypoxic training: Clinical benefits on cardiometabolic risk factors. Journal of Science and Medicine in Sport. 2015; 18: 56–61. doi: 10.1016/j.jsams.2013.10.247.

16. Bailey D.M., Davies B., Baker J. Training in hypoxia: modulation of metabolic and cardiovascular risk factors in men. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2000; 32: 1058–1066.

17. Muangritdech N., Hamlin M.J., Sawanyawisuth K. et al. Hypoxic training improves blood pressure, nitric oxide and hypoxia-inducible 7 factor-1 alpha in hypertensive patients. European Journal of Applied Physiology. 2020; 120: 1815–1826. doi: 10.1007/s00421-020-04410-9.

18. Park H., Kim J., Park M. et al. Exposure and Exercise Training in Hypoxic Conditions as a New Obesity Therapeutic Modality: A Mini Review. Journal of Obesity & Metabolic Syndrome. 2018; 27: 93–101. doi: 10.7570/jomes.2018.27.2.93.

19. Urdampilleta A., González-Muniesa P., Portillo M.P. et al. Usefulness of combining intermittent hypoxia and physical exercise in the treatment of obesity. Journal of Physiology and Biochemistry. 2012; 68: 289–304. doi: 10.1007/s13105-0110115-1.

20. Rybnikova E.A., Nalivaeva N.N., Zenko M.Y. et al. Intermittent Hypoxic Training as an Effective Tool for Increasing the Adaptive Potential, Endurance and Working Capacity of the Brain. Front. Neurosci. 2022; 16: 941740. doi: 10.3389/fnins.2022.941740.

21. Prabhakar N.R., Peng Y., Kumar G.K. et al. Peripheral chemoreception and arterial pressure responses to intermittent hypoxia. Comprehensive Physiology. 2015; 5: 561–577. doi: 10.1002/cphy.c140039.

22. Park H.Y., Kim S.W., Jung W.S. et al. Hypoxic Therapy as a New Therapeutic Modality for Cardiovascular Benefit: A Mini Review. Rev. Cardiovasc. Med. 2022; 23(5): 161. doi: 10.31083/j.rcm2305161.

23. Sinex J.A., Chapman R.F. Hypoxic training methods for improving endurance exercise performance. Journal of Sport and Health Science. 2015: 4(4): 325-332. doi: 10.1016/j.jshs.2015.07.005.

24. Игнатенко Г.А., Дубовая А.В., Науменко Ю.В. Возможности применения нормобарической гипокси-терапии в терапевтической и педиатрической практиках. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2022; 67(6): 46-53. doi: 10.21508/1027-4065-2022-67-6-46-53.

25. Faeh D., Gutzwiller F., Bopp M. Lower Mortality from Coronary Heart Disease and Stroke at Higher Altitudes in Switzerland. Circulation. 2009; 120: 495–501. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.108.819250.

26. Faeh D., Moser A., Panczak R. et al. Independent at heart: persistent association of altitude with ischaemic heart disease mortality after consideration of climate, topography and built environment. Journal of Epidemiology and Community Health. 2016; 70: 798–806. doi: 10.1136/jech-2015-206210.

27. Ezzati M., Horwitz M.E., Thomas D.S. et al. Altitude, life expectancy and mortality from ischaemic heart disease, stroke, COPD and cancers: national population-based analysis of us counties. Journal of Epidemiology and Community Health. 2012; 66: e17. doi: 10.1136/jech.2010.112938.

28. Winkelmayer W.C., Hurley M.P., Liu J. et al. Altitude and the risk of cardiovascular events in incident us dialysis paients. Nephrology, Dialysis, Transplantation. 2012; 27: 2411– 2417. doi: 10.1093/ndt/gfr681.

29. Vedam H, Phillips CL, Wang D, Barnes DJ, Hedner JA, Unger G, et al. Short-term hypoxia reduces arterial stiffness in healthy men. European Journal of Applied Physiology. 2009; 105: 19– 8 25.

30. Leuenberger U.A., Johnson D., Loomis J. et al. Venous but not skeletal muscle interstitial nitric oxide is increased during hypobaric hypoxia. European Journal of Applied Physiology. 2008; 102: 457–461. doi: 10.1007/s00421-007-0601-x.

31. Tremblay J.C., Ainslie P.N., Turner R. et al. Endothelial function and shear stress in hypobaric hypoxia: time course and impact of plasma volume expansion in men. American Journal of PhysiologyHeart and Circulatory Physiology. 2020; 319: H980–H994. doi: 10.1152/ajpheart.00597.2020.

32. Lyamina N.P., Lyamina S.V., Senchiknin V.N. et al. Normobaric hypoxia conditioning reduces blood pressure and normalizes nitric oxide synthesis in patients with arterial hypertension. Journal of Hypertension. 2011; 29: 2265–2272. doi: 10.1097/HJH.0b013e32834b5846.

33. Burtscher M., Pachinger O., Ehrenbourg I. et al. Intermittent hypoxia increases exercise tolerance in elderly men with and without coronary artery disease. International Journal of Cardiology. 2004; 96: 247–254. doi: 10.1016/j.ijcard.2003.07.021.

34. Valle M.D.P., García-Godos F., Woolcott O.O. et al. Improvement of myocardial perfusion in coronary patients after intermittent hypobaric hypoxia. Journal of Nuclear Cardiology. 2006; 13: 69–74. doi: 10.1016/j.nuclcard.2005.11.008.

35. Серебровская Т.В., Шатило В.Б. Опыт использования интервальной гипоксии для предупреждения и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Обзор. Кровообіг та гемостаз. 2014; 1-2: 16-33.

36. Игнатенко Г.А., Денисова Е.М., Сергиенко Н.В. Гипокситерапия как перспективный метод повышения эффективности комплексного лечения коморбидной патологии. Вестник неотложной и восстановительной хирургии. 2021; 6(4): 73-80.

37. Игнатенко Г.А., Мухин И.В., Джоджуа Р.А. Влияние разных режимов терапии на частоту гипертензивных кризов и суточные профили артериального давления у молодых больных генетически индуцированной гипертонической болезнью. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2020; 24(2): 159-163.

38. Игнатенко Г.А., Контовский Е.А., Дубовик А.В. и др. Применение интервальной нормобарической гипокситерапии у больных с кардиопульмональной патологией. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2018;22(4):22-25.

39. Игнатенко Г.А., Мухин И.В., Паниева Н.Ю. Качество жизни у гипертензивных больных гипотиреозом на фоне разных режимов терапии. Вестник гигиены и эпидемиологии. 2020; 24(2): 185-188.

40. Montero D., Lundby C. Effects of Exercise Training in Hypoxia Versus Normoxia on Vascular Health. Sports Med. 2016; 46: 1725–1736. doi: 10.1007/s40279-016-0570-5.

41. Casey D.P., Joyner M.J. Local control of skeletal muscle blood flow during exercise: influence of available oxygen. Journal of Applied Physiology. 2011; 111: 1527–1538. doi: 10.1152/japplphysiol.00895.2011.

42. Wang J., Wu M., Mao T. et al. Effects of normoxic and hypoxic exercise regimens on cardiac, muscular, and cerebral hemodynamics suppressed by severe hypoxia in humans. Journal of Applied Physiology. 2010; 109: 219–229. doi: 10.1152/japplphysiol.00138.2010.

43. Jung K., Seo J., Jung W.S. et al. Effects of an Acute Pilates Program under Hypoxic Conditions on Vascular Endothelial Function in Pilates Participants: A Randomized Crossover Trial. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17: 258. doi: 10.3390/ijerph17072584.

44. Katayama K., Fujita O., Iemitsu M. et al. The effect of acute exercise in hypoxia on flowmediated vasodilation. European Journal of Applied Physiology. 2013; 113: 349–357. doi: 10.1007/s00421-0122442-5.

45. Nishiwaki M., Kawakami R., Saito K. et al. Vascular adaptations to hypobaric hypoxic training in postmenopausal women. The Journal of Physiological Sciences. 2011; 61: 83–91. doi: 10.1007/s12576010-0126-7.

46. Park H., Jung W., Kim J. et al. Twelve weeks of exercise modality in hypoxia enhances health-related function in obese older Korean men: a randomized controlled trial. Geriatrics & Gerontology International. 2019; 19: 311–316. doi: 10.1111/ggi.13625.

47. Jung K., Kim J., Park H. et al. Hypoxic Pilates Intervention for Obesity: A Randomized Controlled Trial. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17: 7186. doi: 10.3390/ijerph17197186.

48. Zembron-Lacny A., Tylutka A., Wacka E. et al. Intermittent Hypoxic Exposure Reduces Endothelial Dysfunction. Biomed Res Int. 2020; 2020: 6479630. doi: 10.1155/2020/6479630.

49. Korkushko O.V., Shatilo V.B., Ishchuk V.A. Effectiveness of intermittent normabaric hypoxic trainings in elderly patients with coronary artery disease Advances in Gerontology. 2010;23:476–482.

50. Levine B.D. Going High with Heart Disease: The Effect of HighAltitude Exposure in Older Individuals and Patients with Coronary Artery Disease. High Altitude Medicine & Biology. 2015; 16: 89–96. doi: 10.1089/ham.2015.0043.