Гиперкапнически-гипоксические дыхательные тренировки как потенциальный способ реабилитационного лечения пациентов, перенесших инсульт
https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-2-134-142
Аннотация
Данный обзор включает описание применения дыхательных тренировок в условиях гипоксии, особенностей пермиссивной гиперкапнии и обобщает имеющиеся данные о механизмах нейропротекторного эффекта при сочетанном использовании гипоксии и гиперкапнии. Приведены сведения о практическом применении данного вида тренировок при различных заболеваниях. Обсуждены технические стороны вопроса, возможности применения индивидуальных дыхательных тренажеров, оптимальные параметры воздействия и состава дыхательной смеси. С учетом предполагаемой эффективности воздействия рассмотрена возможность трансляции этого вида дыхательных тренировок в рутинную медицинскую практику реабилитационного лечения пациентов, перенесших инсульт.
Об авторах
Т. М. Алексеева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
доктор медицинских наук, заведующая кафедрой неврологии и психиатрии, заведующая НИЛ неврологии НИО неврологии и нейрореабилитации
ул. Аккуратова, д. 2, Санкт-Петербург, Россия, 197341
П. Д. Ковзелев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Ординатор кафедры неврологии и психиатрии
Россия
Ординатор кафедры неврологии и психиатрии
М. П. Топузова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
кандидат медицинских наук, доцент кафедры неврологии и психиатрии, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории цереброваскулярной патологии научно-исследовательского отдела неврологии и нейрореабилитации
Т. В. Сергеева
Санкт-Петербургское Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Городская больница Святой преподобномученицы Елизаветы», Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский Государственный университет», Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Кандидат медицинских наук
П. П. Трегуб
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет
имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кандидат медицинских наук
Кандидат медицинских наук
Список литературы
1. Krishnamurthi R, Feigin V, Forouzanfar M, Mensah G, Connor M, Bennett D et all. Global and regional burden of stroke during 1990-2010: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 2014;383(9913):218.
2. Скворцова В.И., Стаховская Л.В., Айриян Н.Ю. Эпидемиология инсульта в Российской Федерации. Consilium Medicum. 2005;1:10-12.
3. Скворцова В.И., Шетова И.М., Какорина Е.П., Камкин Е.Г., Бойко Е.Л., Алекян Б.Г., Иванова Г.Е., Шамалов Н.А., Дашьян В.Г., Крылов В.В. Снижение смертности от острых нарушений мозгового кровообращения в результате реализации комплекса мероприятий по совершенствованию медицинской помощи пациентам с сосудистыми заболеваниями в Российской Федерации. Профилактическая медицина. 2018; 21(1): 4-10. https://doi.org/10.17116/profmed20182114-10
4. Стаховская Л.А. Инсульт. Руководство для врачей. Под редакцией С.В. Котова. МИА; 2014, 400 с.
5. Рекомендации по ведению больных с ишемическими инсультами и транзиторными ишемическими атаками Европейского общества по борьбе с инсультами (ESO), 2008 Cerebrovasc Dis 2008; 25: 457-507. Интернет-ресурс http//nsicu.ru/uploads/attachment/file/61/StrokeGuidelinesRussian.pdf (рус. яз.) http://www.karger.com/Article/Pdf/131083
6. Клинические рекомендации по ведению больных с ишемическим инсультом и транзиторной ишемической атакой у взрослых. Интернет-ресурс: http://cr.rosminzdrav.ru/#!/schema/146
7. Котов С. В., Турбина Л. Г., Бобров П. Д., Фролов А. А., Павлова О. Г., Курганская М. Е. и др. Применение комплекса «Интерфейс “мозг - компьютер” и экзоскелет» и техники воображения движения для реабилитации после инсульта. Альманах клинической медицины. 2015;39.
8. Гусарова С.А., Стяжкина Е.М., Гуркина М.В., Чесникова Е.И., Сычева А.Ю. Новые технологии кинезитерапии в реабилитации пациентов с постинсультными двигательными нарушениями. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2016;93(2):4-8. https://doi.org/10.17116/kurort201624-8
9. West J.B. High_altitude medicine / J.B. West // Am. J.Respir. Crit. Care Med. – 2012. – Vol. 186, N 12. – P. 1229–1237.
10. Караш Ю.М. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации. Под редакцией Стрелкова Р.Б., Чижова А.Ю. М.: Meдицина, 1988. 352 с.
11. Миррахимов М.М., Руденко Р.И., Мураталиев Т.М. Клинико-инструментальная характеристика первичной высокогорной артериальной легочной гипертонии. Кардиология. 1976; 10: 56–61.
12. Мейманалиев Т.С. Распространенность ишемической болезни сердца и ее диагностических признаков в популяции горцев. Здравоохранение Киргизии. 1979; 6: 13–17.
13. Ruiz L. Penaloza D. Altitude and hypertension. Mayo Clin. Proc. 1977; 52: 442–445.
14. Потиевская В.И. Механизмы терапевтического и профилактического действия адаптации к гипоксии при артериальной гипертонии. Физиол. журн. 1993; 39(2): 94–107.
15. Chen C.Y., Tsa Y.L., Kao C.L. Effect of mild intermittent hypoxia on glucose tolerance, muscle morphology and AMPK_PGC_1alpha signaling. Chin. J. Physiol. 2010; 53(1): 62–71.
16. Belaidi Е., Ramond A., Joyeux Faure M. Contrasting effects of intermittent hypoxia on myocardial ischemic tolerance Intermittent hypoxia: from molecular mechanisms to clinical applications. Nova Science Publishers. 2009; 3–18.
17. Ostadal B. Kolar F. Cardiac adaptation to chronic high_altitude hypoxia: beneficial and adverse effects. Respir. Physiol. Neurobiol. 2007; 158(2–3): 224–236.
18. Serebrovskaya T.V. Intermittent Hypoxia Research in the Former Soviet Union and the Commonwealth of Independent States (CIS): History and Review of the Concept and Selected Applications. High Alt. Med. Biol. 2002; 3(2): 205–221.
19. Рафибекова И.С., Джумангулова А.С., Усубалиев Н.Н. Лечение гипертонической болезни гипобарической барокамерной гипоксией и средне-горным климатом. XIX Всесоюзный съезд терапевтов. Ташкент. 1987; 3: 29–30.
20. Meerson F.Z. Malyshev I. Adaptation to stress increases the heart resistance to ischemic and reperfusion arrhythmias. J. Mol. Cell Cardiol. 1989; 21(3): 299–303.
21. Reeves J.T. Weil J.V. Chronic mountain sickness. A view from the crow's nest. Adv. Exp. Med. Biol. 2001; 502: 419-437.
22. Burtscher M, Mairer K, Wille M, Gatterer H, Ruedl G, Faulhaber M, Sumann G. Short-term exposure to hypoxia for work and leisure activities in health and disease: which level of hypoxia is safe? Sleep and Breathing. 2012;16(2):435-442
23. 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.
24. Burtscher M, Pachinger O, Ehrenbourg I, Mitterbauer G, Faulhaber M, Pühringer R. Intermittent hypoxia increases exercise tolerance in elderly men with and without coronary artery disease. Int J Cardiol 2004; 96:247–254.
25. Tinkov AN, Aksenov VA. Effects of intermittent hypobaric hypoxia on blood lipid concentrations in male coronary heart disease patients. High Alt Med Biol. 2002;3: 277–282.
26. Карпова Э.С., Котельникова Е.В., Лямина Н.П. Ишемическое прекондиционирование и его кардиопротективный эффект в программах кардиореабилитации больных с ишемической болезнью сердца после чрескожных коронарных вмешательств. Рос.кардиол. журн. 2012; 4: 104–108.
27. Мухарлямов Ф.Ю., Смирнова М.И., Бедритский С.А. Интервальные гипоксические тренировки при артериальной гипертонии. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. 2006; 2: 5–6.
28. Симоненко В.Б., Ермолаев А.Л., Потиевская В.И. Гипоксическая терапия артериальной гипертензии у больных с различной вариабельностью артериального давления. Клиническая медицина. 2003; 81(11): 35–38.
29. Velizhanina IA, Evdokomova OA, Gapon LI, Vdovenko SV. The response to normoxic hypoxia and its duration in arterial hypertension patients as shown by a prospective study. Klin Med. 2002; 80: 22–26.
30. Рачок Л.В., Дубовик Т.А., Булгак А.Г. Использование прерывистой нормобарической гипокситерапии в предоперационной подготовке к коронарному шунтированию больных ишемической кардиомиопатией. Кардиология в Беларуси. 2011; 17: 28–45.
31. Tekin D., Chou E., Xi L. Intermittent hypoxia and atherosclerosis. Intermittent Hypoxia and Human Diseases. 2012; 29–45.
32. Morishima T., Hasegawa Y., Sasaki H. Effects of different periods of hypoxic training on glucose metabolism and insulin sensitivity. Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2014. doi:10.1111/cpf.12133
33. Burtscher M, Haider T, Domej W, Linser T, Gatterer H, Faulhaber M et al. Intermittent hypoxia increases exercise tolerance in patients at risk for or with mild COPD. Respir Physiol Neurobiol. 2009; 165: 97–103.
34. Haider T, Casucci G, Linser T, Faulhaber M, Gatterer H, Ott G et al. Interval hypoxic training improves autonomic cardiovascular and respiratory control in patients with mild chronic obstructive pulmonary disease. J Hypertens 2009; 27: 1527–1532.
35. Борукаева И.Х. Патофизиологическое обоснование применения интервальной гипоксической тренировки и энтеральной оксигенотерипии при бронхиальной астме. Автореферат диссертации кандидата медицинских наук. 2011; 5.
36. Фесенко M.C. Лисяна Т.О. Підхід до використання гіпоксичної стимуляції при затяжних та рецидивуючих бронхітах у дітей раннього віку. Фізіол. журн. 1992; 38(5): 31–33.
37. Агаджанян Н.А., Двоеносов В.Г. Возрастные особенности реакции кардиореспираторной системы на комбинированное воздействие гипоксии и гиперкапнии. Общая реаниматология. 2005; 1(2): 40-44. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2005-2-40-44
38. Горанчук В.В., Сапова Н.И., Иванов А.О. Гипокситерапия. СПб.: Элби-СПб; 2003. 536 с.
39. Шевченко Ю.Л. (ред) Гипоксия: адаптация, патогенез, клиника. СПб: Элби-СПб; 2000. 384 с.
40. Солкин А.А., Белявский Н.Н., Кузнецов В.И., Лялик А.И., Ширко О.В. Изменения состояния внутриполушарной интеграции у пациентов с ишемическим инсультом в восстановительном периоде при применении интервальной нормобарической гипокситерапии. Достижения фундаментальной, клинической медицины и фармации - Материалы 69-ой научной сессии сотрудников университета. УО “Витебский государственный медицинский университет”. 2014; 357-358 с.
41. Кузнецов В.И., Солкин А.А., Белявский Н.Н. Эффективность использования интервальной нормобарической гипокситерапии у пациентов с ишемическим инсультом в восстановительном периоде. Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2013; 12(3): 37-42.
42. Tao T, Liu Y, Zhang J. Therapeutic hypercapnia improves functional recovery and attenuates injury via antiapoptotic mechanisms in a rat focal cerebral ischemia/reperfusion model. Brain Res. 2013; 1533:52-62.
43. Vannucci RC, Towfighi J, Heitjan DF. Carbon dioxide protects the perinatal brain from hypoxic-ischemic damage: an experimental study in the immature rat. Pediatrics. 1995; 95:868-874.
44. Zhou Q, Cao B, Niu L. Effects of permissive hypercapnia on transient global cerebral ischemia–reperfusion injury in rats. Anesthesiology. 2010; 112:288 –297.
45. Westermaier T, Stetter C, Kunze E, Willner N, Holzmeier J, Kilgenstein C et al. Controlled transient hypercapnia: a novel approach for the treatment of delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage? Neurosurg. 2014;121(5):1056-62.
46. Burtscher M, Mairer K, Wille M, Gatterer H, Ruedl G, Faulhaber M et al. Short-term exposure to hypoxia for work and leisure activities in health and disease: which level of hypoxia is safe? Sleep and Breathing. 2012; 16(2):435-442.
47. Brower R. G. Matthy M.A. Morris A. Acute Respiratory Distress Syndrome Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2000; 342(18): 1301-1308
48. Gupta D, Keogh B, Chung KF, Ayres J, Harrison D, Golfrad C et al. Characteristics and outcome for admissions to adult, general critical care units with acute severe asthma: a secondary analysis of the ICNARC Case Mix Programme Database. Crit Care 2005; 9(3):14-24.
49. Peters J, Stupka J, Singh H. Status asthmaticus in the medical intensive care unit: a 30-year experience. Respir Med 2012; 106:344–348.
50. Carlo WA, Stark AR, Wright LL. Minimal ventilation to prevent bronchopulmonary dysplasia in extremely-low-birth-weight infants. J Pediatr 2002; 141:370–374.
51. Tregub P, Kulikov V, Bespalov A. Tolerance to acute hypoxia maximally increases in case of joint effect of normobaric hypoxia and permissive hypercapnia in rats. Pathophysiology. 2013; 20:165-170.
52. Tregub PP, Kulikov VP, Bespalov AG. Neuroprotective effects of individual or combined exposure to hypoxia and hypercapnia in the experiment. Bull Exp Biol Med. 2013; 155:327-329.
53. Куликов В.П., Беспалов А.Г., Якушев Н.Н. Эффективность тренировок с гиперкапнической гипоксией в реабилитации ишемического повреждения головного мозга в эксперименте. Вестник восстановительной медицины. 2008; 2:59-61.
54. Куликов В.П., Осипов И.С., Трегуб П.П., Оптимальные параметры воздействия гиперкапнической гипоксии для увеличения резистентности к острой гипоксии. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2015;5:25-28.
55. Murphy B.J. Regulation of malignant progression by the hypoxia-sensitive transcription factors HIF-1alpha and MTF-1. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2004;139(3):495-507.
56. Куликов В.П., Трегуб П.П., Ковзелев П.Д., Дорохов Е.А., Белоусов А.А., Гиперкапния – альтернативный гипоксии сигнальный стимул для повышения HIF-1а и эритропоэтина в головном мозге. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2015;3:34-37.
57. Беспалов А.Г., Трегуб П.П., Куликов В.П., Пиянзин А.И., Белоусов А.А. Роль VEGF, HSP-70 и белка S-100B в механизмах потенцирования гиперкапнией нейропротекторного эффекта гипоксии. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2014; 2:24-27.
58. Трегуб П.П., Куликов В.П., Степанова Л.А., Забродина А.С., Нагибаева М.Е. Роль аденозиновых А1-рецепторов и митохондриальных К+АТФ-каналов в механизме увеличения резистентности к острой гипоксии при сочетанном воздействии гипоксии и гиперкапнии. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2014; 58(4):48-52.
59. Трегуб П.П., Куликов В.П., Мотин Ю.Г., Нагибаева М.Е., Забродина А.С. Стресс эндоплазматического ретикулума нейронов при инсульте максимально ограничивается сочетанием гиперкапнии и гипоксии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 4:457-461.
60. Трегуб П.П., Малиновская Н.А., Куликов В.П., Салмина А.Б., Нагибаева М.Е., Забродина А.С., Герцог Г.Е. и др. Ингибирование апоптоза - потенциальный механизм повышения ишемической толерантности мозга при сочетанном воздействии гиперкапнии и гипоксии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 5:606-609.
61. Murphy B.J. Regulation of malignant progression by the hypoxia-sensitive transcription factors HIF-1alpha and MTF-1. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2004;139(3):495-507.
62. Semenza GL. Regulation of mammalian O2 homeostasis by hypoxia-inducible factor 1. Annual Review of Cell and Developmental Biology 1999;15:551–78. DOI:10.1146/annurev.cellbio.15.1.551.
63. Vinitskaia RS, Davidov EG, Ctruchkov PV. Hypoxic and hypercapnic gas mixtures in complex treatment and rehabilitation of patients with chronic obstructive diseases. In: Intermittent Hypoxic Training: Effectiveness and Mechanisms of Action. p. 62-64, Institute of Physical Culture, Kiev, 1992 P 62-64
64. Lasitsa TS, Morozova NA. The rationale for the use of a hypercapnic mixture in the aerosol therapy of patients with diseases of the lungs. Probl Tuberk 5: 44-48, 1990
65. Куликов В.П., Беспалов А.Г., Якушев Н.Н. Состояние мозговой гемодинамики при долговременной адаптации к гиперкапнической гипоксии. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2008;2:191-197.
66. Царев А.Ю., Куницына Л.А., Ежов В.В., Колесникова Е.Ю., Платунова Т.Е., Черныш Д.А. и др. Динамика показателей внешнего дыхания, вегетативных и когнитивных функций под влиянием нормобарических гипоксически-гиперкапнических тренировок у больных хронической ишемией мозга атеросклеротического генеза. Вестник физиотерапии и курортологии. 2017;23(1):28-33.
67. Текутьева Н.А., Сероштанова Е.В., Михеева Н.М., Выходцева Г.И., Лобанов Ю.Ф. Применение гипокси-гиперкапнических тренировок на дыхательном тренажере «Карбоник» в лечении нейрогенной дисфункции мочевого пузыря у детей. Фундаментальные исследования. 2014;10(2):371-374.
68. Чудимов В.Ф., Куликов В.П., Куропятник Н.И., Бойко Е.А., Шадрина Е.Н., Воранкова Е.И. Применение гипоксически-гиперкапнических тренировок у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью для коррекции проблем школьной дезадаптации. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2011; 147(3):36-39.
69. Чудимов В.Ф., Куликов В.П., Куропятник Н.И., Бойко Е.А., Воронкова Е.И. Влияние гипоксически-гиперкапнических тренировок на самочувствие, активность, настроение и успеваемость школьников, отнесенных по состоянию здоровья к специальной медицинской группе по физкультуре. Лечебная физкультура и спортивная медицина. 2010;80(8):45-50.
70. Печкина К.Г., Куликов В.П., Щербаков П.Л., Лобанов Ю.Ф. Лечение хронического эрозивного гастродуоденита у детей с использованием гиперкапнической гипоксии. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2011;65(1):28-30
71. Суховершин А.В., Пантин А.В., Суховершин Р.А., Кисарова Я.А., Куликов В.П., Беспалов А.Г. Восстановительное лечение больных неврастенией с применением гиперкапнической гипоксии в условиях бальнеологического курорта. Сибирский вестник психиатрии и наркологии. 2009;52(13):126-128.
72. Дышко Б.А. Индивидуальные средства для тренировки дыхательной системы. Медицина и спорт. 2006;5:36-37.
73. Дышко Б.А. (ред), Кочергин А.Б., Головачев А.И. Инновационные технологии тренировки дыхательной системы. М.: Теория и практика физической культуры и спорта; 2012. 122с.
74. Куликов В.П., Беспалов А.Г. Устройство и способ создания гиперкапнии для оценки перфузионного резерва мозгового кровообращения. Эхография. 2002; 3(2):160-164.
75. http://carbonic.ru/LDK-KARBONIK-/
76. Portegies M.L.P., de Bruijn R.F.A.G., Hofman A., Koudstaal P.J., Ikram M.A. Cerebral vasomotor reactivity and risk of mortality: The Rotterdam study. Stroke. 2014; 45: 42-7.
77. Gupta А., Chazen J.L., Hartman M., Delgado D., Anumula N., Shao H. et al. Cerebrovascular reserve and Stroke risk in patients with carotid stenosis or occlusion. A systematic review and meta-analysis. Stroke. 2012; 43: 2884-91.
Рецензия
Для цитирования:
Алексеева Т.М., Ковзелев П.Д., Топузова М.П., Сергеева Т.В., Трегуб П.П. Гиперкапнически-гипоксические дыхательные тренировки как потенциальный способ реабилитационного лечения пациентов, перенесших инсульт. Артериальная гипертензия. 2019;25(2):134-142. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-2-134-142
For citation:
Alekseeva T.M., Kovzelev P.D., Topuzova M.P., Sergeeva T.V., Tregub P.P. Hypercapnic-hypoxic respiratory training as a method of post-conditioning in stroke suvivors. "Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension"). 2019;25(2):134-142. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-2-134-142
Просмотров: 2301
Послать статью по эл. почте 