Вступ
Дослідження останніх років показали, що переривчаста нормобарична гіпоксія (ПНГ) у хворих на есенціальну артеріальну гіпертензію (АГ) знижує артеріальний тиск (АТ) [1], нормалізує мозковий кровотік із корекцією когнітивних порушень і диссомнії [2]. Нині інтенсивно досліджуються механізми цих ефектів, зокрема вплив ПНГ на системи регуляції судинного тонусу.
За сучасними уявленнями, ключову роль у патогенезі есенціальної АГ відіграють дисфункція й ушкодження ендотелію [3]. Вони зумовлені, зокрема, недостатністю антиоксидантних ферментів [4], що призводить до підвищеного накопичення активних форм кисню (оксидативного стресу), нейтралізації ними оксиду азоту та перекисного ушкодження судинної стінки. Раніше ми показали, що сеанси ПНГ супроводжуються посиленням продукції активних форм кисню, які спричиняють адаптивне зростання активності основних внутрішньоклітинних антиоксидантних ферментів у здорових людей [5]. Ці факти разом із даними про індукцію гіпоксією біосинтезу чинників ангіогенезу, що активують проліферацію ендотеліоцитів [6], дали змогу припустити: одним із механізмів адаптивних змін кровообігу у хворих на АГ під впливом ПНГ може бути послаблення ушкоджувальної дії активних форм кисню на ендотеліоцити та активація репарації ендотелію.
Тому метою було оцінити вплив ПНГ на маркери ушкодження й репарації ендотелію та оксидативний гомеостаз у хворих на есенціальну АГ.
Матеріали і методи
У дослідженні брали участь хворі на есенціальну АГ I ступеня — 9 чоловіків і 21 жінка віком 44±2 роки — з не більш ніж 1–2 додатковими чинниками ризику серцево-судинних захворювань за класифікацією ДАГ 1, 2000. Щонайменше три тижні до включення та протягом дослідження вони не отримували гіпотензивних препаратів. Дострокового вибуття з клінічних причин не було. Контрольну групу становили 30 нормотензивних добровольців — 10 чоловіків і 20 жінок віком 40±4 роки — без документованих хронічних захворювань системи кровообігу.
Для ПНГ використовували установку «Біо-Нова-204». Курс включав 20 щоденних сеансів із шести 10-хвилинних циклів чергування вдихання гіпоксичної газової суміші з 10–12 об.% кисню та атмосферного повітря. У перші 3–4 сеанси вдихання суміші збільшували від однієї до п’яти хвилин, надалі п’ятихвилинне вдихання гіпоксичної суміші чергувалося з п’ятьма хвилинами атмосферного повітря.
До курсу ПНГ та через одну, дві, чотири й чотирнадцять діб після останнього сеансу в усіх учасників визначали концентрації васкулярного ендотеліального чинника росту (ВЕЧР) та основного чинника росту фібробластів (оЧРФ) методом імуноферментного аналізу з реагентами Cytimmune Sciences Inc. (США). У хворих на АГ до і після курсу оцінювали АТ методом Короткова та мікроциркуляцію бульбарної кон’юнктиви неінвазивною мікроскопією [7]. У плазмі визначали загальну прооксидантну активність (ЗПА), концентрацію тіобарбітурореактивних продуктів (ТБРП) [8] та ендотеліальних мікрочастинок (ЕМ) методом проточної цитофлуориметрії з FITC-міченими антитілами до CD31 фірми Caltag Laboratories (США). В еритроцитах визначали активність супероксиддисмутази (СОД), каталази (КАТ) і глутатіонпероксидази (ГП) [8].
Результати та обговорення
Після курсу ПНГ у хворих знижувався систолічний і діастолічний АТ: відповідно зі 155,6±1,5 до 137,5±1,2 мм рт. ст. (p<0,05) та зі 101,5±1,0 до 87,7±0,9 мм рт. ст. (p<0,05). За біомікроскопією бульбарної кон’юнктиви це супроводжувалося змінами мікроциркуляції, які оцінювали за патологічними ознаками в балах, підсумованих у кон’юнктивальний індекс (КІ). До курсу КІ у хворих на АГ перевищував показник здорових: 12,2±1,1 проти 2,7±0,1 бала (p<0,001). ПНГ знижувала КІ до 8,2±0,7 бала (p<0,05), переважно завдяки зменшенню периваскулярного набряку, вирівнюванню калібру та зменшенню звивистості венул, збільшенню артеріоло-венулярного співвідношення, зменшенню зон запустіння капілярів і ознак сладж-феномену.
На підтвердження раніше отриманих даних про невідповідність функціональних можливостей ферментних антиоксидантів швидкості утворення активних форм кисню до ПНГ виявлено знижену активність СОД — на 18 % (p<0,05), КАТ — удвічі, ГП — на 14 % (p<0,05). Через чотири доби після курсу активність усіх досліджених ферментів зростала, можливо, внаслідок субстратної індукції їх біосинтезу активними формами кисню та продуктами перекисного окиснення ліпідів. Імовірність такого механізму узгоджується з даними про інтермітуючий помірний оксидативний стрес під впливом ПНГ [5].
До ПНГ у плазмі хворих на АГ були істотно підвищені маркери оксидативного стресу — ЗПА та концентрація ТБРП (таблиця 1). Остання могла бути непрямим показником перекисного ушкодження судинної стінки. Також підвищувалася концентрація ЕМ — маркера ушкодження ендотелію. Через чотири дні після ПНГ знижувалися ЗПА та концентрації ТБРП і ЕМ (таблиця 1).
Таблиця 1. Маркери оксидативного стресу й ушкодження ендотелію (M ± m)
| Показник | Здорові, n=30 | До ПНГ, n=30 | Після ПНГ, n=30 |
|---|---|---|---|
| ЗПА, % | 13.3 ± 1.4 | 31.8 ± 2.9; p<0.05 | 22.5 ± 2.3; p<0.05; p1<0.05 |
| ТБРП, мкМ | 3.7 ± 0.2 | 8.6 ± 0.9; p<0.05 | 6.3 ± 0.6; p1<0.05 |
| ЕМ, ×10⁹/л | 2.14 ± 0.29 | 7.82 ± 0.68; p<0.001 | 4.69 ± 0.43; p1<0.001 |
p — відмінність від здорових; p1 — відмінність від значень до ПНГ; критерій Ньюмена–Кейлса.
Одночасно в усіх учасників концентрація ВЕЧР підвищувалася в першу добу після гіпокситерапії та знижувалася до другої доби. Потім відзначали повторне зростання на четверту добу зі зниженням до вихідних значень на чотирнадцяту (рисунок 1). Ці дві фази відповіді, найімовірніше, зумовлені різними механізмами, що послідовно змінюють один одного. Експерименти на тваринах [6] дають підстави розглядати перший пік як наслідок транзиторного слабкого ушкодження ендотеліоцитів оксидативним стресом, тоді як другий, імовірно, пов’язаний із посиленням біосинтезу ВЕЧР. Про можливість останнього механізму свідчить посилення накопичення мРНК ВЕЧР в ендотеліоцитах через 3–5 діб після їх гострого гіпоксичного ушкодження [6].
Динаміка оЧРФ відрізнялася від ВЕЧР: у першу добу після ПНГ його концентрація дещо зростала, а потім поступово знижувалася до четвертої доби (рисунок 2). Можливо, це пов’язано з недостатньою в цьому випадку стимуляцією біосинтезу чинника. Такий феномен узгоджується з меншою реактивністю оЧРФ на різні стимули ангіогенезу порівняно з ВЕЧР [9]. Протягом усього дослідження концентрація ВЕЧР у хворих на АГ була вищою, ніж у здорових.
Висновок
Отримані дані дають змогу припустити, що лікувальна дія ПНГ при есенціальній АГ включає послаблення перекисного ушкодження ендотелію активними формами кисню через розвиток адаптивних можливостей антиоксидантних ферментів, а також стимуляцію проліферації ендотеліоцитів.
Література
1. Чижов А.Я., Потиевская В.И. Прерывистая нормобарическая гипоксия в профилактике и лечении гипертонической болезни: Монография. – М.: Изд-во РУДН, 2002. – 187 с.
2. Ельчанинова С.А., Кореняк Н.А., Смагина И.В. и др. Влияние интервальной гипоксии на оксидативный гомеостаз больных дисциркуляторной энцефалопатией на фоне гипертонической болезни // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2002. – № 11, С. 29-32.
3. Гогин Е.Е. Гипертоническая болезнь. – М., 1997. – 400 с.
4. Ельчанинова С.А., Галактионова Л.П., Толмачева Н.В., Варшавский Б.Я. Активность внутриклеточных антиоксидантных энзимов у больных гипертонической болезнью // Тер.архив. – 2000. – № 4. – С. 51-53.
5. Ельчанинова С.А., Смагина И.В., Кореняк Н.А., Варшавский Б.Я. Влияние интервальной гипоксической тренировки на процессы перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов//Физиология человека. – 2003. – том 29. – № 3. – С. 72-75.
6. Ferrara N., Terri D.-S. The Biology of Vascular Endothelial Growth Factor // Еndocrine Reviews. – 1997. – V. 18. – № 1. – Р. 4-25.
7. Волков В.С., Высоцкий Н.Н., Троцюк В.В., Мишин В.И. Оценка состояния микроциркуляции методом коньюктивальной биомикроскопии// Клин. медицина. – 1976. – № 7. – С. 115-118.
8. Ельчанинова С.А., Галактионова Л.П., Молчанов А.В., Варшавский Б.Я. Состояние перекисного окисления у больных с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки // Клин. лаб. диаг. – 1998. – № 6. – С. 10-14.
9. Breen E.C., Johnson E.C., Wagner H. et al. Angiogenic growth factor mRNA responses in muscle to a single bout of exercise // J. Appl. Physiol. – 1996. – V. 81. – № 1. – Р. 355-361.
Повний переклад основного тексту публікації: Ельчанинова С.А., Кореняк Н.А., Павловская Л.И., Макаренко В.В., Дрягина И.В., Симонова О.Г. К вопросу о механизмах гипотензивного эффекта прерывистой нормобарической гипоксии при артериальной гипертензии. С. 33–39.
Матеріали за темою
Пов’язані матеріали — технологія, обладнання й застосування.
- Обладнання OXYTERRA RS: будова, керування та основні технічні характеристики
- Технологія IHHT: чергування кисневих фаз і контроль параметрів процедури
- Практичне застосування в індивідуальних програмах реабілітації та відновлення під наглядом спеціалістів
- Оксид азоту й гемодинаміка під час гіпокситерапії
- IHT та ентеральна оксигенотерапія при гіпертонії