Umweltfaktoren während des fetalen Lebens bestimmen die gesundheitlichen Folgen vieler Krankheiten im zukünftigen Leben. Diese Idee wurde durch weltweite epidemiologische Studien gestützt, die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch noch wenig verstanden. Drei Fragen sollten beantwortet werden. (i) Gibt es eine gemeinsame Ursache für die normale pathologische Entwicklung des Fötus? (ii) Wenn eine solche Ursache existiert, welcher Mechanismus könnte im späteren Leben zu einer Krankheit führen? (iii) Ist es möglich, diese zugrunde liegende Ursache und damit die damit verbundenen geburtshilflichen Komplikationen zu verhindern, um in erster Linie zukünftige Lebenskrankheiten zu verhindern? Das Ziel dieser Überprüfung besteht darin, zu versuchen, diese drei Fragen mithilfe von PubMed (Stand Oktober 2012) und anderen Quellen zu beantworten.
Es wurden drei datenbasierte Antworten zu diesen Fragen gefunden: (i) Hypoxie, (ii) übermäßige Stimulation der Neurogenese und (iii) Vorkonditionierung/Anpassung an Hypoxie. Die Methode für eine solche Vorkonditionierung/Anpassung ist das intermittierende hypoxische Training (IHT), bei dem Luft mit niedriger Sauerstoffkonzentration durch eine Maske eingeatmet wird, um sich vor nachfolgenden starken schädlichen Einflüssen zu schützen. Es werden Daten für IHT-Anwendungen zur Prävention/Behandlung von Krankheiten in verschiedenen Bereichen, insbesondere in der Geburtshilfe, zitiert. Die Daten deuten darauf hin, dass alle häufigen fetalen Ursachen erwachsener Krankheiten wahrscheinlich durch Veränderungen im fetalen Gehirn vorbestimmt sind; Daher muss die Früherkennung dieser Veränderungen sehr wichtig sein.
Der Einsatz von IHT kann ein echtes Mittel sein, um vor allem geburtshilfliche Komplikationen und damit zukünftige Krankheiten zu verhindern.
Einleitung
Umweltfaktoren während des fetalen Lebens programmieren die gesundheitlichen Folgen im zukünftigen Leben. Diese Hypothese von David Barker (1) wurde durch weltweite Studien, einschließlich groß angelegter epidemiologischer Studien (2-5), gestützt. Diese Studien bestätigten, dass Anomalien des frühen Wachstums, darunter Frühgeburten, intrauterine Wachstumsbeschränkung/-verzögerung und niedriges Gewicht/Größe bei der Geburt, eng mit zukünftigen Lebenskrankheiten verbunden sind: Herz-Kreislauf- und Herz-Lungen-Erkrankungen, Diabetes und Fettleibigkeit, neuropsychiatrische Erkrankungen und andere. Die Mehrheit der Autoren geht davon aus, dass Unterernährung der wichtigste ursächliche Faktor ist.
Allerdings ist Morley der Ansicht, dass „Studien am Menschen im Allgemeinen begrenzte und nicht überzeugende Beweise dafür liefern, dass Unterschiede in der mütterlichen Makronährstoffaufnahme wichtig sind. Dennoch besteht die Notwendigkeit, die zugrunde liegenden Kausalpfade zu verstehen“ (6). All dies zeigt, dass die tiefgreifenden Ursachen dieser Anomalien immer noch kaum verstanden sind.
Ziel dieser Übersichtsarbeit ist es, diese Ursachen durch die Beantwortung der folgenden Fragen zu klären: Gibt es eine gemeinsame Ursache für die normale pathologische Entwicklung des Fötus? Wenn diese beiden gemeinsamen Ursachen existieren, welcher Mechanismus könnte im späteren Leben zu einer Krankheit führen? Ist es möglich, die zugrunde liegende Ursache und damit die damit verbundenen geburtshilflichen Komplikationen zu verhindern, um künftigen Lebenserkrankungen vorzubeugen?
Unter Verwendung der PubMed-Datenbank und anderer Quellen wurde eine Literaturrecherche durchgeführt, deren Zeitrahmen bis Oktober 2012 reichte. Die Recherche wurde unter dem Gesichtspunkt der Hypoxie durchgeführt, einem wichtigen Faktor bei jedem pathologischen Prozess.
2. Ursachen von Anomalien während der Schwangerschaft: Zusammenhang mit Hypoxie 2.1. Geburtshilfliche Komplikationen: Zusammenhang mit Hypoxie Als wichtigste geburtshilfliche Komplikationen gelten folgende: hypoxische Hypoxie, Asphyxie bei der Geburt, Hypoxie/Ischämie, hypoxische/ischämische Enzephalopathie, Präeklampsie, Infektion/Entzündung und psychischer Stress der Mutter. Wir werden hier nicht die Auswirkungen von Unterernährung, fetaler Nikotin-, Kokain-, Alkohol- und Glukokortikoid-Exposition berücksichtigen.
Eine hypoxische Hypoxie entsteht dadurch, dass nicht genügend Sauerstoff ins Blut gelangt, wie es beispielsweise beim Einatmen von sauerstoffarmer Luft in den Bergen der Fall sein kann.
Asphyxie bei der Geburt und Hypoxie/Ischämie (mit der Folge einer hypoxischen/ischämischen Enzephalopathie) hängen mit einer stagnierenden (Kreislauf-)Hypoxie zusammen. Diese Arten von Hypoxie gehen mit einem Mangel an Sauerstofftransport aufgrund unzureichender Durchblutung einher.
Präeklampsie ist eine Multisystemerkrankung, von der etwa 5–10 % aller Schwangerschaften betroffen sind. Es ist eine der Hauptursachen für die Mortalität und Morbidität von Müttern, Föten und Neugeborenen. Trotz intensiver Forschung bleibt die Ätiologie dieser Krankheit unbekannt. Präeklampsie hat ihren Ursprung in der Plazenta, beginnt mit einer unzureichenden Zytotrophoblasteninvasion und endet mit einer weit verbreiteten mateinalen Endotheldysfunktion. Plazentaproduktion! Es wurde gezeigt, dass antiangiogene Faktoren bei Präeklampsie hochreguliert sind. Diese Faktoren werden in den mütterlichen Kreislauf freigesetzt, wo ihre Wirkung das mütterliche Endothel stört und zu Bluthochdruck, Proteinurie und anderen systemischen Manifestationen der Präeklampsie führt. Die molekulare Grundlage für die Fehlregulation dieser pathogenen Faktoren in der Plazenta bleibt unbekannt, obwohl Hypoxie wahrscheinlich ein wichtiger Regulator ist (7).
Eine wichtige Rolle des systemischen Entzündungsreaktionssyndroms bei Präeklampsie, das eng mit Gewebehypoxie verbunden ist, wird in früheren Studien vermutet (4,9). Gewebehypoxie (histotoxisch, zytotoxisch, zytopathisch) tritt auf, wenn Gewebe trotz normaler Sauerstoffzufuhr nicht in der Lage sind, Sauerstoff zu nutzen.
Eine Infektion/Entzündung ist ein pathologischer Prozess, der weithin als Entzündungsreaktionssyndrom (8-10) auf der Grundlage einer Gewebehypoxie bekannt ist. Die Zellen unter Gewebehypoxie verhalten sich so, als ob aufgrund einer entzündungsbedingten Veränderung der Zellfunktion zu wenig Sauerstoff vorhanden wäre, und nicht, weil zu wenig Sauerstoff für die Zellfunktion vorhanden wäre (17).
Psychischer Stress der Mutter führt zu fetaler Asphyxie (72), dies wurde in Tierversuchen nachgewiesen. Stress während der Schwangerschaft führt nicht nur zu Schwangerschaftskomplikationen wie Fehlgeburten, Präeklampsie, Frühgeburten, niedrigem Geburtsgewicht oder schwerwiegenden angeborenen Fehlbildungen, sondern erhöht auch das Risiko des Kindes, in den folgenden Lebensabschnitten Krankheiten zu entwickeln (43). Beachten Sie, dass jede geburtshilfliche Komplikation oder jedes unerwünschte Ereignis/jeder Prozess mit psychischem Stress für die Mutter einhergehen kann und es schwierig sein kann, deren Auswirkungen zu unterscheiden. Diese Daten zeigen, dass alle betrachteten geburtshilflichen Komplikationen in engem Zusammenhang mit einigen Arten von Hypoxie stehen.
2.2. Anomalien des frühen Wachstums: Zusammenhang mit Hypoxie Die Rolle verschiedener Arten von Hypoxie bei Anomalien des frühen Wachstums (Frühgeburt, intrauterine Wachstumseinschränkung/-verzögerung, geringes Gewicht/Größe bei der Geburt) wurde in vielen Studien geklärt. Eine Frühgeburt kann durch hypoxische Hypoxie (/4), Infektion/Entzündung (75,16), Srekklampsie (17) oder psychischen Stress der Mutter (/8) verursacht werden. Eine intrauterine Wachstumsbeschränkung/-verzögerung kann durch hypoxische Hypoxie (/9), Präeklampsie (20) oder psychischen Stress der Mutter (2/) verursacht werden. Ein niedriges Geburtsgewicht bzw. eine niedrige Körpergröße kann durch hypoxische Hypoxie (22) oder Präeklampsie (20) verursacht werden. Daher stehen alle angenommenen Anomalien des frühen Wachstums in engem Zusammenhang mit einigen Arten von Hypoxie, 2.3.
Auffälligkeiten während der Schwangerschaft. Folgen für das Leben zukünftiger Nachkommen Folgen von Anomalien während der Schwangerschaft, einschließlich geburtshilflicher Komplikationen und Anomalien des frühen Wachstums, sind seit langem bekannt. Allerdings ist die Liste dieser Konsequenzen in den letzten 20 bis 30 Jahren aufgrund der Arbeiten von David Barker und seinen Anhängern erheblich gewachsen. Bei vielen dieser Arbeiten handelt es sich um epidemiologische Studien mit großen Teilnehmerzahlen, sodass die Ergebnisse der Studien zuverlässig sind. Es wurde festgestellt, dass Anomalien während der Schwangerschaft viele pathologische Folgen für das Leben zukünftiger Nachkommen haben können, zum Beispiel: Herz-Kreislauf- und Herz-Lungen-Erkrankungen, einschließlich Bluthochdruck und Schlaganfallrisiko (/-5,23-25); Verhaltens-, neurologische und psychische Erkrankungen, einschließlich Zerebralparese, Depression, Schizophrenie, Epilepsie (2426-30).
Stoffwechselerkrankungen, einschließlich Übergewicht, Typ-2-Diabetes (2-5, 34-33); bronchopulmonale Erkrankungen, einschließlich Asthma (34,35); Hörwurf (36). Diese Daten zeigen, dass Anomalien während der Schwangerschaft, einschließlich geburtshilflicher Komplikationen und Anomalien des frühen Wachstums, mit einigen Arten von Hypoxie verbunden sind oder durch diese verursacht werden.
3. Die Rolle der Hypoxie bei der Stimulation der Neurogenese Die Anomalien während der Schwangerschaft stehen in engem Zusammenhang mit der Hypoxie und eine Beteiligung der Neurogenese sollte in Betracht gezogen werden.
Die Rolle der Hypoxie in neuralen Stammzellen (NSC). Entwicklung und Funktionsweise werden diskutiert (37). Die Autoren stellten fest, dass die spärlichen Informationen über intermittierende Hypoxieeffekte auf Stammzellen, die im Allgemeinen in Zellkulturmodellen gewonnen wurden, zeigen, dass intermittierende Hypoxie bei einer bestimmten Dauer und Intensität einen viermal stärkeren Auslöser der Transkriptionsaktivierung darstellt als kontinuierliche Hypoxie. In Zukunft könnte eine Methode des intermittierenden Hypoxie-Trainings/-Behandlung effektiv zur Korrektur physiologischer Veränderungen und Störungen eingesetzt werden.
NSCs existieren in einer „physiologischen hypoxischen“ Umgebung von 1 bis 5 % O₂ sowohl im embryonalen als auch im erwachsenen Gehirn (38). Die Studien zeigten, dass Hypoxie das Wachstum von NSCs fördern und ihr Überleben in vitro aufrechterhalten konnte. In-vivo-Studien zeigten auch, dass Ischämie-Hypoxie die Anzahl endogener NSCs in der subventrikulären Zone und im Syrus dentatus erhöhte. Darüber hinaus könnte Hypoxie die Differenzierung von NSCs beeinflussen. Unter hypoxischen Bedingungen wurden mehr Neuronen produziert, insbesondere mehr dopaminerge Neuronen.
Im Gegensatz zum lange vertretenen Dogma findet die Neurogenese in einzelnen Bereichen des erwachsenen Gehirns, dem Hippocampus und der subventrikulären Zone, statt, und NSCs befinden sich im zentralen Nervensystem des Erwachsenen. Die Proliferation von NSCs wurde in Experimenten mit erwachsenen Tieren beobachtet, die in einer Unterdruckkammer behandelt wurden (39). Forscher berichteten über eine Aktivierung der Proteinsynthese und einen Anstieg der RNA-Konzentration im Gehirn. Neuere Studien haben gezeigt, dass die Neurogenese in den erkrankten Gehirnen nach Sirokes und traumatischen Hirnverletzungen zunimmt und dass an den Verletzungsstellen neue neuronale Zellen entstehen, die einige der degenerierten Nervenzellen ersetzen.
Somit ist das zentrale Nervensystem in der Lage, sich nach einer Verletzung zu regenerieren (70). In der Studie wurde eine endogene Neurogenese im Hippocampus sich entwickelnder Ratten nach einer intrauterinen Infektion beobachtet (4/). Dabei handelt es sich im Wesentlichen um den Einfluss einer Gewebehypoxie, die eng mit einer Infektion/Entzündung verbunden ist.
Hypoxische Hypoxie wurde in Tierversuchen eingesetzt, um eine pathologische Neurogenese zu entwickeln, um Krankheiten wie Schizophrenie (42) und bronchopulmonale Dysplasie (43) im zukünftigen Leben der Nachkommen nachzuahmen.
Dadurch stimuliert Hypoxie jeglicher Art die Neurogenese, insbesondere während der Schwangerschaft.
Wenn man bedenkt, dass das Gehirn das Organ ist, das am anfälligsten für hypoxische Einflüsse ist, führt übermäßige Hypoxie zu Schäden im Gehirn, beispielsweise zu Schäden an der weißen Substanz (44). Dies programmiert zukünftige Lebenskrankheiten. David Barker (7) weist auf die Bedeutung der Langzeitprogrammierung im frühen Leben und parallele Erkenntnisse in der klinischen Forschung und Tierforschung hin. Die oben genannten Daten zeigen, dass der „Programmierer“ zukünftiger leichter Krankheiten höchstwahrscheinlich das Gehirn ist. Der Weg, zukünftige Krankheiten zu vermeiden, besteht also darin, pathologische Gehirnveränderungen (das „Programm“) frühzeitig zu erkennen und zu korrigieren, anstatt die Krankheit so zu behandeln, wie sie auftritt.
Die schwierigste Aufgabe besteht hier wahrscheinlich darin, diese Garly-Veränderungen im Zusammenhang mit psychischen Erkrankungen zu finden. Derzeit wurden Gehirnveränderungen bei Neugeborenen mit angeborenen Herzfehlern festgestellt (45,46). Bei anderen Krankheiten wurden Veränderungen im Aduit-Gehirn bei Typ-2-Diabetes (47–30), Asthma (51,32) und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (53–55) festgestellt. Verbesserungen der Diagnosemethoden werden es ermöglichen, Veränderungen im frühen Leben festzustellen. Dieser Trend beginnt gerade erst, und günstigere Trends werden in den Textabschnitten berücksichtigt.
4, Trends in den Studien und im routinemäßigen Einsatz von hypoxischer Hypoxie zur Vorbeugung und Behandlung. Einige Vorbeugungs- oder Behandlungsmethoden wurden für geburtshilfliche Komplikationen vorgeschlagen: Ernährung der Mutter, körperliche Aktivität, Impfung, Verwendung von Vilaminen, Magnesiumsulfat, Hypothermie (die die Sauerstoffversorgung durch Reduzierung des Sauerstoffbedarfs verbessert). Keine Methode erwies sich als wirksam und sicher. Insbesondere bei Präeklampsie ist die Entbindung die einzige erfolgreiche Behandlung, es wurden keine definitiven Präventionsstrategien identifiziert (7). Daher kann es wichtig sein, die Möglichkeit des Einsatzes von Hypoxie als präventives oder therapeutisches Mittel zu prüfen.
4.1. Hypoxische Hypoxie als allgemeines Schutzmittel: Tierstudien Viele Tierstudien wurden mit der Verwendung von hypoxischer Hypoxie als Schutzmittel durchgeführt. Im Allgemeinen beschreiben diese Studien eine Hypoxie-induzierte Toleranz gegenüber Hypoxie oder eine Vorkonditionierung/Anpassung an Hypoxie.
Die erste grundlegende Studie zu den schützenden Eigenschaften von hypoxischer Hypoxie (56) enthielt die Ergebnisse zahlreicher Tierversuche (Ratten, Mäuse und Kaninchen). Hypoxische Hypoxie (10 % O₂) wurde einmal 30 Minuten lang verabreicht, bevor ein schädlicher pharmazeutischer Wirkstoff injiziert wurde, oder 10–15 Tage lang 30 Minuten lang täglich verabreicht, bevor physische Gewalt angewendet oder eine Infektion eingeleitet wurde. Folgende Daten wurden erhoben (Kontrolle vs. Aufwand):
Asphyxie: Herzschlag stoppte bei trächtigen Kaninchen, min: 34,5 ± 4,8 vs. 66,2 ± 5,4; Herzschlag stoppte beim Kaninchenfötus nach der Erstickung der Mutter, min: 93,0 ± 8,2 vs. 136,0 ± 6,4. Akute Hypoxie mit Hyperkapnie: Lebensdauer der Ratten, min: 18,1 ± 0,36 vs. 25,5 ± 0,5.
Hämorrhagischer Schock: Atemstillstand bei Ratten, min: 9,9 ± 0,3 vs. 18,5 ± 0,6; Herzschlag stoppte bei Ratten, min: 18,3 ± 0,4 vs. 30,5 ± 0,4; Atemstillstand bei Kaninchen, min: 23,8 ± 0,3 vs. 41,7 ± 0,4. Körperliche Belastung: Schwimmdauer der Ratten, min: 4,6 ± 0,3 vs. 8,0 ± 0,3; Herzschlag hörte nach dem Eintauchen auf den Boden auf: 5,8 ± 0,2 vs. 9,4 ± 0,4. Überlebensrate von Mäusen nach einer durch Zecken übertragenen Enzephalitis-Virusinfektion (%): 33,3 ± 5,1 vs. 51,7 ± 5,4. Auch zur Überlebensrate bei Mäusen nach Injektion pharmakologischer Wirkstoffe (acht Typen) wurden in (56) ausreichende Daten vorgelegt.
Eine nützliche Übersicht über die hypoxische Vorkonditionierung stammt von Lin (57).
Eine hypoxische Vorkonditionierung schützt auch vor Hirnschäden oder mildert deren Folgen. Beispielsweise mildert es die globale ischämische Schädigung des Gehirns nach einem erstickenden Herzstillstand durch die Regulierung des Delta-Opioidrezeptorsystems (58), schützt vor zerebraler und kardialer Ischämie (59), schützt den rechten Ventrikel vor Ischämie und Reperfusion (60) und schützt das Gehirn und wahrscheinlich auch andere Organe von Neugeborenen und Erwachsenen (67).
Die schützenden Wirkungen einer hypoxischen Vorkonditionierung auf die Entwicklung depressiver Zustände wurden in Rattenmodellen untersucht. Drei Episoden intermittierender Vorkonditionierung mittels hypobarer Hypoxie (360 mmHg, 2 h) verhinderten das Auftreten depressiver Verhaltensreaktionen, einer Überfunktion des Hypophysen-Nebennieren-Systems und Beeinträchtigungen im 115-Suppressionstest im Dexamethason-Test bei Ratten nach unvermeidbarem aversivem Stress in einem Modell endogener Depression (62). Die Autoren sind der Ansicht, dass die erhaltenen Daten auf den möglichen Einsatz einer hypoxischen Vorkonditionierung zur Prophylaxe von depressiven Episoden nach Stress hinweisen.
Eine pränatale Hypoxie-Vorkonditionierung verbessert die hypoxische Beatmungsreaktion und verringert die Mortalität bei neugeborenen Ratten (63).
Der präventive Einfluss hypoxischer Hypoxie auf die Hirndurchblutung wurde in einem Modell für akustischen Stress bei Ratten der KM-Linie untersucht, die genetisch für audiogene Anfälle prädisponiert waren (64). Der 2-Stunden-Einfluss einer „Höhe!“ von 3000 m reduziert die Sterblichkeitsrate und das Ausmaß neurologischer Veränderungen (Häufigkeit und Schwere von Bewegungsstörungen und die Entwicklung intrakranieller Blutungen) unter akustischen Belastungsbedingungen.
Nach zweiwöchiger Anpassung an die simulierte Höhe bei erwachsenen Ratten (65) war das Herzzeitvolumen um 22 % erhöht und der gesamte periphere Widerstand um den gleichen Wert verringert. Angiogenese scheint die Stabilität des Sauerstofftransports in der Mikrozirkulation zu erhöhen.
Die Anpassung an periodische hypoxische Hypoxie verhinderte wirksam oxidativen und nitrosativen Stress, schützte vor neurodegenerativen Veränderungen und schützte kognitive Funktionen bei experimenteller Alzheimer-Krankheit (66).
Eine wichtige Rolle des Hypoxie-induzierbaren Faktors bei der hypoxischen Vorkonditionierung wird in mehreren Übersichtsartikeln diskutiert (59,61,67). Die sauerstoffunabhängige Aktivierung dieses Faktors ist eine vielversprechende Therapiestrategie zur Vorbeugung von Organschäden und -versagen (67).
Der Mechanismus des hypoxischen Einflusses war Gegenstand zahlreicher Studien. Im Laufe der Evolution haben aerobe Organismen ausgeklügelte Systeme entwickelt, um auf Veränderungen der Sauerstoffkonzentration zu reagieren, da Sauerstoff als letzter Elektronenakzeptor bei der oxidativen Phosphorylierung zur Energieerzeugung fungiert. Der hypoxieinduzierbare Faktor (HIF) spielt eine zentrale Rolle bei der adaptiven Regulierung des Energiestoffwechsels, indem er unter hypoxischen Bedingungen einen Wechsel von der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung zur anaeroben Glykolyse auslöst. HIF reduziert auch den Sauerstoffverbrauch in den Mitochondrien, indem es die Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-Coenzym A hemmt, die mitochondriale Biogenese unterdrückt und die Autophagie der Mitochondrien aktiviert, gleichzeitig mit einer Verringerung der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (63).
Studien von Sharp et al. (59) zeigen, dass Tiere, die kurze Zeiträume mäßiger Hypoxie (8 % bis 10 % Sauerstoff für 3 Stunden) ausgesetzt waren, zwischen 1 und 2 Tagen später vor zerebraler und kardialer Ischämie geschützt sind. Die Vorkonditionierung einer Hypoxie erfordert eine neue RNA- und Proteinsynthese. Der Mechanismus dieser hypoxieinduzierten Toleranz korreliert mit der Induktion von HIF, einem heterodimeren Transkriptionsfaktor-Komplex, der aus induzierbaren HIF-1a- und konstitutiven HIF-1f-Proteinen besteht, die an die Hypoxie-Reaktionselemente in einer Reihe von HIF-Zielgenen binden. Studien zeigen, dass HIF-1a. HIF-Zielgene, die auch nach hypoxieinduzierter Toleranz induziert werden, korrelieren mit der durch Hypoxie induzierten Toleranz im Gehirn neugeborener Ratten, umfassen den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor, Erythropoietin, Glukosetransporter, glykolytische Enzyme und viele andere Gene.
Insbesondere die Rolle von Erythropoetin wurde bereits zuvor untersucht (69). Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass IH? reduziert das Körpergewicht und den Serumglukosespiegel, indem es die EPO-Synthese erhöht, was sekundär die Leptin- und Insulinproduktion in der Leber erhöht.
In einer Arbeit wurde auch ein bioenergetischer Mechanismus für die Entwicklung einer dringenden und langfristigen Anpassung an Hypoxie untersucht (70). Hypoxie induziert eine Neuprogrammierung der Atmungskettenfunktion und einen Wechsel von der Oxidation NAD-bezogener Substrate zur Succinatoxidation. Succinat ist daher ein Signalmolekül, dessen Wirkung auf drei Ebenen bei Hypoxie auftritt: intramitochondrial, intrazellulär und interzellulär.
4,2, IHT und seine klinischen Anwendungen IHT, auch bekannt als intermittierende Hypoxiebehandlung, intermittierende Hypoxietherapie, normobare intermittierende Hypoxietherapie, normobare Hypoxietherapie oder Hypoxytherapie, ist eine Methode zur Behandlung oder Vorbeugung von Gf-Erkrankungen durch hypoxische Vorkonditionierung der Anpassung an hypoxische Hypoxie. Eine solche Anpassung wird durch das Einatmen von Luft mit niedrigem Sauerstoffgehalt, normalerweise 10-12 %, durch eine Maske unter nermobaren Bedingungen, 0,2 €, erreicht. in einem Raum auf Meereshöhe. Diese Methode wurde in der ehemaligen UdSSR ab den 1970er Jahren von Professor Rostislav Strelkov und Kollegen entwickelt, ursprünglich als Strahlenschutzmethode für militärische und onkologische (Hypoxitadiotherapie) Anwendungen. Von Strelkov und Kollegen erstellte und vom russischen Gesundheitsministerium herausgegebene methodische Empfehlungen (72) (siehe auch nachfolgende Ausgaben) empfehlen die Verwendung von IHT (10- BioScience Trnels. 2013; 7(1):23-32). 27 12 % O,, 5 Min.
Atmen, 5 Min. Ruhe, 1 Stunde pro Sitzung, 1-4 Wochen pro Kurs) zur Behandlung verschiedener Krankheiten. Diese medikamentenfreie und nahezu kontraindikationsfreie Methode wurde in den letzten 30 Jahren von rund 2 Millionen Patienten routinemäßig angewendet. Die Methode wird auch zur Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit und Ausdauer, insbesondere im Sport, eingesetzt (56,72).
Viel Literatur und praktische Bilder finden Sie auf den Websites www.go2aititude.com (hauptsächlich Sport), insbesondere Aup:Avww. go2altitude.comht.himl – einige THI-Zentren weltweit. und www. bronova.ru (hauptsächlich Medizin), insbesondere Attp:/Avww. bionova.ru/P Seite =4 und Attp.//www, bionova.ru/?page~6ipal ~ die Verwendung des IHT in den verschiedenen Bereichen der Medizin in Russland.
Die Auswirkungen eines Aufenthalts in großer Höhe auf die Häufigkeit häufiger Erkrankungen bei Männern wurden beschrieben (73). An der Studie nahmen 130.700 Männer teil, die von 1965 bis 1972 (während des indisch-chinesischen Konflikts) in den Ebenen zwischen 760 m und dem Meeresspiegel stationiert waren, und 20.000 Männer, die in Höhen zwischen 3.692 und 5.538 m stationiert waren. Bei den Männern in großer Höhe wurden deutlich weniger Fälle der meisten Erkrankungen festgestellt als bei denen auf See. Insbesondere betrug der Unterschied in den Morbiditätsraten pro Tausend 0,16/1,25 (Diabetes mellitus), 0,22/0,96 (ischämische Herzerkrankungen), 0,37/2,15 (Asthma) und 1,07/2,82 (Neurosen).
Einige Versuche wurden mittels Aufenthalten im Hochgebirge, unter Einsatz einer Hypobarkammer und normobarer Hypoxie durchgeführt (74). Die Ergebnisse waren vernachlässigbar oder nicht ausreichend stark (bei Schizophrenie) bzw. mäßig (bei Depression). Einer dieser in den 1930er Jahren in den USA durchgeführten Versuche nutzte akute hypoxische Hypoxie und lieferte zunächst ermutigende Ergebnisse, wurde aber leider nicht abgeschlossen.
Die IHT wurde auch als Methode zur Verbesserung der unspezifischen Resistenz bei der Epilepsiebehandlung eingesetzt (75,76). Die optimierende Wirkung der hypoxischen Hypoxie auf die physiologischen Funktionen von Patienten mit Epilepsie bestand in einem erhöhten Hämoglobin- und Erythrozytenspiegel im Blut, einer selteneren Systole, einer Senkung des systolischen und diastolischen Drucks und einer Verlängerung des Atemanhaltens während des Stange-Tests. Als Ergebnis dieser Veränderungen verringerte sich die Häufigkeit epileptischer Anfälle und es wurde eine Normalisierung der Verhaltensreaktionen beobachtet. Die Anwendung von IHT zusammen mit einer standardmäßigen medikamentösen Behandlung bei Patienten mit Migräne ohne Auia (77) führte zu einer Verringerung der Häufigkeit und Schwere von Migräneattacken, einer Verbesserung des Zustands des autonomen Nervensystems und einem verringerten Grad an persönlicher Angst und dem Grad der Manifestation von Depressionen, und zwar deutlich stärker als bei Kontrollpatienten.
Vorteilhafte Ergebnisse der Anwendung von IHT wurden bei Asthma bronchiale und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung erzielt (78). Die Bronchialobstruktion nahm um 10–15 % ab, die Belastungstoleranz, der Allgemeinzustand, die Belüftung sowie die hämodynamischen und immunologischen Parameter verbesserten sich und die Häufigkeit von Exazerbationen bronchopuimonärer Infektionen verringerte sich um das Zweifache.
Hypoxytherapie wurde auch zur Behandlung von Bluthochdruck eingesetzt (79). Es wurde der Schluss gezogen, dass die Hypoxytherapie eine starke, anhaltende therapeutische Wirkung ausübt und als alternative, nichtpharmakologische Behandlung für Patienten mit arterieller Hypertonie im Stadium 1 in Betracht gezogen werden kann. Die blutdrucksenkende Wirkung von IHC geht mit einer Normalisierung der Stickoxidproduktion einher.
IHT wurde auch zur Vorbereitung auf eine Operation eingesetzt, um den unspezifischen Widerstand des Patienten zu erhöhen: allgemein (80), bei Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie, die sich auf einen Koronarbypass mit künstlichem Kreislauf vorbereiten (81) (siehe eine offizielle Anweisung des belarussischen Gesundheitsministeriums (82)); vor dem Kaiserschnitt (83,84); vor und nach gynäkologischen Operationen (65).
Bei der Behandlung des metabolischen Syndroms wurde ein kombiniertes hypoxisch-hyperoxisches Training eingesetzt (86). Der Einsatz von hypohyperoxischem Training (allein oder in Kombination mit systemischer Hyperthermie und Hardware-Vibration) führt zu einer deutlichen Reduzierung des Körpergewichts. Dies wurde hauptsächlich durch eine Reduzierung der Fettmasse erreicht, begleitet von einer Reduzierung des Gesamtcholesterins, LDL (Low-Density-Lipoprotein), FPG (Nüchternplasma-Glucose), Optimierung des Blutdrucks, erhöhter hypoxischer Stabilität, körperlicher Ausdauer und verbessertem Menialstatus.
IHT wurde zur Erhöhung der unspezifischen systemischen Resistenz bei 107 Patienten mit chronischer Salpingoophoritis zu Behandlungs- oder Rehabilitationszwecken eingesetzt (87). IHT förderte bei allen Patienten die Wiederherstellung des beeinträchtigten Sauerstoffstoffwechsels, was zur Aktivierung der Sauerstofftransportmechanismen und zur Normalisierung der Gewebeatmung führte. Bei 67,3 % der Patienten wurde eine Genesung verzeichnet, bei den übrigen Patienten war die Häufigkeit von Verschlimmerungen der chronischen Erkrankung geringer.
43. IHT als mögliche Methode zur Primärprävention fetaler Erkrankungen zukünftiger Lebenserkrankungen IHT könnte nachteilige hypoxische Einflüsse verhindern und wird routinemäßig in Allgemeinkliniken eingesetzt. Besonders wichtig ist der Einsatz der IHT als medikamentenfreie Methode in der Geburtshilfe, wo sie auch empfohlen wird (7.7.45).
In einer Studie (89) berichteten Forscher über die Entdeckung hypoxischer Zyklen mit einem zweifachen Unterschied im PO, dem Sauerstoffgehalt im Uterusgewebe von trächtigen (3–5 Tage) Ratten im Vergleich zu nicht trächtigen Ratten. Die Häufigkeit des PO; Die Pulsation war im Uterusgewebe nicht trächtiger Ratten viel geringer. Die hypoxischen Zyklen wurden als Mechanismus der rhythmisch-periodischen Stimulation von Stoffwechselreaktionen bewertet, die nicht nur auf die erhöhte Resistenz gegen Hypoxie, sondern auch auf die unspezifische Resistenz des fetalen Uterusgewebes und des weiblichen Körpers während und außerhalb der Schwangerschaft abzielen. Diese Entdeckung legt nahe, dass IHT als natürlicher biorhythmischer Prozess wirkt, eine Impulsbiorhythmusänderung des zyklischen pO, im Uterusgewebe und im intrauterinen Fötus von Ratten, Meerschweinchen und Hunden, der als evolutionär festgelegter physiologischer Mechanismus angesehen wird, der darauf abzielt, den unspezifischen Widerstand des Fötus zu erhöhen (90).
Es wurden Untersuchungen zur Entwicklung von Kindern von Müttern mit Präeklampsie durchgeführt, die mit normobarer Hypoxie behandelt wurden (91). Einhundert durch IHT geheilte Frauen und fünfzig Kontrollfrauen (die eine konventionelle Behandlung erhielten) wurden betreut. Die IHT wurde in der 16. bis 35. Schwangerschaftswoche durchgeführt und umfasste 8 bis 30 Sitzungen. Jede Sitzung umfasste 5 Minuten Einatmen eines hypoxischen Gasgemisches (10 % O2) durch eine Maske, unterbrochen durch 5 Minuten Einatmen atmosphärischer Luft, mit insgesamt sechs Zyklen in 1 Stunde. Alle Kinder wurden bei der Geburt und im ersten Lebensjahr monatlich betreut. Folgende Parameter wurden gemessen: Prozentsatz der Frühgeburten, Apgar-Scores, Merkmale der körperlichen und neuropsychischen Entwicklung, Stilldauer, Prozentsatz der Kinder mit allergischer Chaihesis, Hämoglobingehalt im peripheren Blut des Kindes und Prävalenz akuter Atemwegserkrankungen.
Alle gemessenen Parameter waren bei Kindern, deren Mütter mit IHT behandelt wurden, signifikant besser.
In einer anderen Studie untersuchten Forscher die Wirksamkeit der vorbeugenden Anwendung von IHT bei 44 schwangeren Frauen mit hohem Risiko für Präeklampsie bei Vorliegen einer essentiellen Hypertonie im Stadium I-IT und einer neurozirkulatorischen Asthenie vom hypertensiven Typ. Die Autoren achteten auf einen Rückgang der Präeklampsie-Inzidenz, insbesondere ihrer Schweregrade, und der perinatalen Mortalität (92).
Schwangere Frauen mit hohem Präeklampsierisiko, die sich im zweiten und dritten Trimester einer IHT unterzogen, zeigten im Vergleich zu den Kontrollpersonen (93) eine erfolgreichere Entbindung; selteneres Auftreten von Nephropathie, fetaler Hypoxie und vorzeitiger Wehen; und bessere körperliche Verfassung von Neugeborenen.
In der Arbeit (94) wurde die Kinetik des Sauerstoffstoffwechsels bei 90 schwangeren Frauen mit hohem Risiko für Präeklampsie und damit verbundene Gefäßerkrankungen untersucht. Die Patienten wurden mit IHT behandelt. Die Studie ergab, dass anfängliche Störungen der Gewebeatmung durch eine kompensatorische Stimulation des Sauerstoffverbrauchs des Gewebes gekennzeichnet waren. Bei frühen Anzeichen einer Präeklampsie wurde eine verminderte Konsumintensität festgestellt. Während der Behandlung gab es Hinweise auf eine Normalisierung des Sauerstoffstoffwechsels. Diese Behandlung erwies sich als wirksame medikamentenfreie Methode zur Präeklampsieprävention. Der Energiestoffwechsel von mütterlichem und fötalem Gewebe während der Vorkonditionierung/Anpassung an die intermittierende experimentelle normobare Hypoxie wurde ebenfalls in (95) berücksichtigt.
Experimentell! Es wurden auch Studien zur Erhöhung der unspezifischen Körperresistenz von Mutter, Fötus und Neugeborenen gegenüber extremen Faktoren durch hypoxisches Training durchgeführt (96). Strelkov et al. (97) kommen zu dem Schluss: „Die Verwendung des mütterlichen Organismus auf den Fötus | Hypoxische Auswirkungen auf die Umwelt | 1 j2 |3 |4 |s 6 HYPOXISCH 7 TPP.“
Die IHT mit 10 % O ist nicht nur für den Fötus absolut ungefährlich und hat keine ungünstigen Auswirkungen auf den Verlauf der Schwangerschaft oder deren Ausgang, sondern ging auch mit einer deutlichen Zunahme der Masse der Plazenta um 26,9–33,2 % und der Masse des Fötus um 8,5–12,2 % einher. Es liegen zahlreiche weitere klinische Daten vor, die die Unbedenklichkeit der IHT belegen.
Daten aus der Literatur (71,88,91-94) im Zusammenhang mit dem IHT-Verfahren deuten darauf hin, dass insbesondere bei präventiven geburtshilflichen Anwendungen ein IHT-Zyklus vor der Schwangerschaft und ein oder zwei Kurse während der Schwangerschaft nach der 16. Woche durchgeführt werden sollten. Alle Autoren halten dieses Verfahren für wirksam und sicher, es bedarf jedoch weiterer Studien zur Bestätigung der Ergebnisse.
Die angegebenen Daten dieses Artikels werden durch das vereinfachte Schema hypoxischer Einflüsse auf die Entwicklung veranschaulicht (Abbildung 1).
5. Fazit
Die zitierten Daten zeigen die folgenden Trends in den Studien: (i) Hypoxie unterschiedlicher Art spielt bei fast allen gewöhnlichen Anomalien und Komplikationen der Schwangerschaft eine Schlüsselrolle; (ii) Hypoxie stimuliert die Neurogenese und ist für die normale neurologische Entwicklung notwendig, übermäßige Hypoxie führt jedoch zu Hirnverletzungen und einer pathologischen Entwicklung verschiedener Organe; und (iii) die Vorkonditionierung/Anpassung an hypoxische Hypoxie verhindert in erster Linie geburtshilfliche Komplikationen und damit zukünftige Lebenskrankheiten. Es besteht ein eindeutiger Trend zur Verwendung von IHT für eine solche Anpassung, es bedarf jedoch weiterer Studien zur Bestätigung der Ergebnisse, bevor diese Methode flächendeckend zur Primärprävention geburtshilflicher Komplikationen eingesetzt wird.
Danksagungen
Der Autor dankt Violetta Bassovitch und Barbara Every für ihre redaktionelle Unterstützung.
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(Received December 28, 2012; Revised February i2, 2013; Accepted February 17, 2013)
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Originalveröffentlichung (PDF)
Weiterführende Inhalte
Weiterführende Informationen zur intermittierenden Hypoxie, zu OXYTERRA RS und zu Anwendungsbereichen finden Sie in den verlinkten Inhalten.