Гипокситерапия с гиперкапнией рассматривалась при атеросклерозе артерий нижних конечностей. Авторы оценивали клинические показатели на фоне консервативного лечения.
Примечание редакции. Воздействие с гиперкапнией не эквивалентно IHHT и не подтверждает характеристики OXYTERRA RS. Малое исследование не заменяет оценку риска и стандартное ведение периферического атеросклероза. Протокол оригинала не предназначен для самостоятельного воспроизведения. Ниже дано подробное редакционное изложение предоставленной русскоязычной публикации, а не дословное воспроизведение. Таблицы и иллюстрации доступны в неизменённом исходном PDF. Это научный материал, не инструкция по лечению.
Кратко о публикации
- Обследованы 27 пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей IIа стадии.
- Оценивались кислородное обеспечение тканей, дистанция безболевой ходьбы, сроки купирования боли и продолжительность ремиссии.
- Использовалась гипоксическо-гиперкапническая газовая смесь — протокол с повышенным содержанием углекислого газа.
Гипокситерапия с гиперкапнией: данные публикации
Адаптация и цель исследования
Гипоксия вызывает разнообразные адаптивные реакции на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях. Гипоксибаротерапия широко используется в клинической медицине, но конкретные механизмы стимулирующего и позитивного ее действия неизвестны. Экспериментальные исследования и клинические наблюдения свидетельствуют, что адаптация организма к гипоксии приводит к включению срочной реакции, которая может обеспечить постоянство внутренней среды на кратковременный период. Длительная тренировка к гипоксии индуцирует возникновение долговременной адаптационной реакции с перестройкой кровообращения, дыхания, системы транспорта кислорода, повышает эффективность использования кислорода тканями организма.
В связи с этим является перспективным создание средств индукции системных механизмов адаптации к гипоксии, позволяющих повысить эффективность использования кислорода в тканях.
Цель работы — изучить клинический эффект гипокситерапии с гиперкапническим компонентом при облитерирующем атеросклерозе артерий нижних конечностей (ОААНК). Гипоксическо-гиперкапническую газовую смесь (ГГГС) вдыхали в интервальном ступенчатом режиме.
Материал и методы
Участники и состав газовой смеси
Обследованы 27 больных ОААНК IIа стадии по классификации А. В. Покровского-Fontaine. В стационаре они получали стандартное консервативное лечение. Интервальную ступенчатую ингаляцию проводили ежедневно 2 раза в сутки в течение 10 дней. Одна ингаляция длилась 50-55 минут.
В первый день смесь содержала 18% O₂, 1% CO₂ и 81% N₂. Далее долю O₂ уменьшали, а CO₂ увеличивали.
На 5-10 день смесь содержала 10% O₂, 5% CO₂ и 85% N₂.
Методы функциональной оценки
Внешнее дыхание исследовали аппаратом Spiroset 3000 фирмы «Horman». Нагрузку дозировали велоэргометром КЕ–12 фирмы «Medicor»: 25 Ватт до появления неприятных ощущений в нижних конечностях [Kroger K., 1998]. Центральную гемодинамику оценивали реографом Р4-02 фирмы «Радиоэлектронная аппаратура». Транскутанное pO₂ определяли монитором «ТСМ-2» фирмы «Radiometer» на передней поверхности средней трети голени наиболее поражённой конечности.
Результаты и их обсуждение
Самочувствие и переносимость
В первые 2–3 дня дыхание смесью с небольшим содержанием CO₂ обычно не меняло самочувствие существенно. Некоторые пациенты, настроенные на пользу лечения, сообщали о лёгкости и небольшой эйфории после первых сеансов. К 4–5 дню все отмечали успокоение, бодрость и лёгкость в течение 1–1,5 часов после процедуры.
К 5–6 дню исчезала скованность икроножных мышц, ходьба и подъём по лестнице облегчались. Дистанция до перемежающейся хромоты увеличивалась. Максимальной выраженности положительные ощущения достигали к 8–10 дню. Однако у 2 пожилых пациентов при 5 объёмных % CO₂ появилось стеснение в груди.
Снижение содержания в газовой смеси CO₂ до 4 объемных % привело к полному исчезновению неприятных ощущений.
Работоспособность мышц
При базисной терапии на 5 день работоспособность мышц достоверно повысилась на 3,3 сек: с 32,4±1,1 до 35,7±11 сек (Р<0,05, значение погрешности сохранено по повествовательному тексту оригинала). На 10 день показатель достиг 40,2±1,0 сек (Р<0,001), достоверно превысив результат 5 дня (Р<0,01).
При добавлении ГГГС уже в первый день показатель вырос с 32,4±1,1 до 47,3±1,2 сек (Р<0,001). На 5 день он почти удвоился до 66,2±1,2 сек (Р<0,001). К 10 дню показатель достиг 92,2±2,4 сек (Р<0,001), почти втрое превысив исходный уровень.
Контрольная группа на 5 день имела 35,7±1,1 сек, основная — 66,2±1,2 сек (Р<0,001). Через 10 дней значения составляли соответственно 40,2±1,0 и 92,2±2,4 сек (Р<0,001). Различные записи погрешности 35,7 в исходном тексте сохранены, а не согласованы редакцией.
Таким образом, положительные субъективные ощущения пациентов подтверждаются объективными данными.
Транскутанное напряжение кислорода
На 5 день у 11 больных мониторировали транскутанное pO₂ на голени поражённой конечности (таблица 1). Исходное значение составляло 64,5±1,4 мм рт. ст. Через 6-8 минут ингаляции оно снижалось до 34,4±1,1 мм рт. ст. (Р<0,001). К концу цикла, через 40-45 минут, pO₂ повышалось до 49,9±1,7 мм рт. ст. (Р<0,01), оставаясь ниже исходного.
Через 10-15 минут после ингаляции pO₂ достигало 69,8±1,3 мм рт. ст. (Р<0,02). В конце курса — 70,5±1,5 мм рт. ст. (Р<0,01). Таким образом, во время самой процедуры оксигенация снижалась, а после неё повышалась. Выборочные измерения на предплечье показали ту же закономерность; авторы рассматривают изменения как системные.
Дыхательные объёмы и резервы
К 10 дню частота дыхания увеличилась с 15,9±0,77 до 18,4±0,77 в минуту (Р<0,01). Дыхательный объём вырос с 0,54±0,04 до 0,67±0,04 л (Р<0,01). Жизненная ёмкость лёгких увеличилась с 3,36±0,3 до 4,26±0,3 л (Р<0,01). Форсированная жизненная ёмкость возросла с 3,58±0,2 до 4,97±0,2 л у всех обследованных (Р<0,001).
Резервный объём вдоха к 10 дню вырос на 0,5 л: с 1,21±0,1 до 1,71±0,11 л (Р<0,001). Резервный объём выдоха изменился с 1,03±0,14 до 1,49±0,14 л (Р<0,01). Авторы трактуют эти спирографические изменения как увеличение респираторного резерва. Дополнительный показатель — контрольная задержка дыхания на выдохе. К 10 дню её продолжительность увеличилась на 1/5 исходной величины.
Следует иметь в виду, что контрольная пауза отражает не только адаптацию легочной системы к гипоксии, но и общую адаптацию организма, включая сердечно-сосудистую систему, процесс транспорта кислорода, внутриклеточные механизмы. Адаптация к гипоксии по нашей методике обеспечивает существенное увеличение резервов респираторной системы.
Сердечная функция и кровообращение
Объём циркулирующей крови при нормальном морфологическом составе обеспечивает системную кислородную ёмкость. Мощность левого желудочка выросла с 3,9±0,05 до 4,6±0,05 Вт (Р<0,001). Увеличение было у 12 из 13 обследованных. У одного пациента показатель снизился на 0,31 Вт с исходных 4,81 до 4,50 Вт, оставаясь у верхней границы нормы.
Исходный индекс ударной работы сердца составлял 76,35±2,96 кг/м² и несколько превышал верхнюю границу нормы. К 10 дню он увеличился до 84,15±2,96 кг/м² (Р<0,02). Рост отмечен у 11 из 13 обследованных, снижение — у 2. У одного из них показатель уменьшился со 114,35 до 95,23 кг/м², но не нормализовался.
Ударный объём исходно составлял 85,7 мл при норме 74,8 мл, то есть был примерно на 10 мл выше. После курса он достиг 106,1±10,01 мл (Р<0,05).
Минутный объём и индексы
Минутный объём кровообращения исходно составлял 6,25±0,25 л/мин. Он достоверно не отличался от нормы 4,0–6,0 л/мин (Р>0,05), хотя находился у верхней границы. К 10 дню показатель вырос почти на 1,5 л/мин до 7,71±0,25 л/мин (Р<0,001). Авторы связывают это с более эффективной работой сердца.
Ударный индекс исходно составлял 52,42±2,3 мл/м² при норме 33,6–55,8 мл/м² (Р>0,05). После курса — 61,84±2,3 мл/м² (Р<0,001), примерно на 10 мл/м² выше. Сердечный индекс исходно равнялся 3,2±0,2 л/(мин·м²) при норме 2,48–3,12 л/(мин·м²) (Р>0,05). К 10 дню он достиг 4,2±0,2 л/(мин·м²) (Р<0,001).
Таким образом, сердечный индекс при адаптации к гипоксии увеличивался в среднем на 32,5% от исходного уровня.
Сосудистое сопротивление
Удельное периферическое сопротивление составляло 3737,2±418,0 дин·с·см⁻⁵, достоверно выше нормы 2600±120 (Р<0,05). После курса оно снизилось до 2189±418,0 дин·с·см⁻⁵ (Р<0,001). Авторы связывают это со снижением тонуса резистивных сосудов и улучшением микроциркуляции.
Базисное сопротивление изменилось со 186,77±9,85 до 202,10±9,85 Ом после 10 дней, без достоверности (Р>0,05). По интерпретации авторов, при снижении периферического сопротивления тонус транспортных сосудов может повышаться. Поэтому эту недостоверную тенденцию они не рассматривают как отрицательную.
Клинические результаты
Авторы сообщают об увеличении продолжительности ремиссии и улучшении качества жизни при добавлении ГГГС к комплексному лечению (таблицы 2 и 3). Ниже восстановлены клинические показатели, строки которых смешались при распознавании колонок.
В таблице 2 сроки купирования боли к выписке составили 7,6±1,4 дня при базисной терапии и 4,8±1,3 дня при её сочетании с ГГГС (P<0,05).
Дистанция безболевой ходьбы составляла соответственно 275,4±34,5 и 495,2±41,3 м (P<0,001). P характеризует сравнение с группой базисной терапии.
Обсуждаемые механизмы
В обсуждении авторы ссылаются на перестройку микроциркуляторного русла при нормобарической гипоксии, ангиогенез в зонах ишемии и снижение структурного компонента сосудистого тонуса [Меерсон Ф. З., 1993]. Также приведено ускорение рабочего ангиогенеза в скелетных мышцах крыс [Кошелев В. Б. и др., 1992]. Это данные обсуждаемой литературы, а не отдельное наблюдение у пациентов данной работы.
Таблица 3: продолжительность ремиссии составляла 186,2±21,1 дня при базисной терапии и 255,4±42,2 дня при добавлении ГГГС (P<0,001).
Авторы предполагают, что индукция системной адаптации к гипоксии улучшает снабжение периферических тканей кислородом и повышает эффективность его использования клетками.
Предполагаемое условие эффекта — сбалансированная доставка кислорода клеткам и его утилизация. При повышении pO₂ вследствие изменения сродства гемоглобина нагрузка на внутриклеточную защиту возрастает. С этим авторы связывают необходимость активации антиоксидантной системы [Зинчук В. В., Борисюк М. В., 1999].
Добавление длительного интервального гипоксическо-гиперкапнического режима к стандартной терапии обсуждается как способ доставки кислорода и энергетических субстратов периферическим тканям. Авторы связывают механизм с кислородтранспортной функцией крови и прооксидантно-антиоксидантным состоянием [Бухрис С. и др., 2003].
Заключение авторов
Авторы связывают добавление гипокситерапии с гиперкапническим компонентом к базисной терапии с ускорением реабилитации. Возможное объяснение — компенсаторно-приспособительные изменения кислородтранспортной функции крови. В заключении они отмечают улучшение системного и регионарного кровообращения, работоспособности мышц, уменьшение сроков купирования боли, увеличение безболевой дистанции и ремиссии. Эти выводы относятся к изученному сочетанному лечению ОААНК.
Данные исходной публикации
Полные таблицы, иллюстрации и формулировки авторов доступны в исходном PDF. Ссылки ниже открывают соответствующие страницы оригинала.
Кислородные показатели: страница 2 исходного PDF
Клинические исходы: страница 4 исходного PDF
Технология и применение
Гиперкапния связана с углекислым газом, гипероксия — с кислородом. Это разные параметры дыхательного воздействия. Подробнее о технологии IHT и IHHT.
Литература
1. Бухрис С., Мармыш Г.Г., Зинчук В.В. Изменения кислородтранспортной функции и прооксидантно-антиоксидантного состояния крови при использовании интервальной гиперкапнигипоксической ингаляции в лечении больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей // Журн. Гродн. мед. ун-та. — 2003. — №1. — С. 46-49.
2. Зинчук В.В., Борисюк М.В. Роль кислородсвязующих свойств крови в поддержании прооксидантно-антиоксидантного равновесия организма // Успехи физиол. наук. — 1999. — Т. 30, № 3. — С. 38-48.
3. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: Механизмы и защитные эффекты адаптации. — М.: Hypoxia Medical, 1993. — 331 с.
4. Влияние моделирования условного горного климата на архитектонику кровеносного русла и структурно-метаболические характеристики мыщц у крыс. / Кошелев В.Б., Немировская Т.Л., Шенхман С.М., Некрасов А.Н. // Интервальная гипокси-ческая тренировка (эффективность, механизмы действия): Сб.ст. — Киев. — 1992. — С. 114-118.
5. Kroger K., Massalha K., Rudofsky G. Influence of changes in arterial blood pressure and peripheral arterial resistance on peak systolic velocity ratio // Vasa. — 1998. — Vol. 27, № 3. — Р. 163-166.