健康な個人の虚血再灌流障害に対する断続的な低酸素症の影響

虚血性心疾患は、心臓血管疾患の最も一般的な形態であり、米国における死亡の主な原因です。 虚血性心疾患は、冠状動脈への不十分な血液供給に起因します。 組織の即時再灌流は虚血の第一選択治療ですが、血流の回復は血管の内側を覆う内皮細胞にさらなる損傷を引き起こします。 実際、重度の内皮機能障害は、逆説的に再灌流の初期に発生します。これは、活性酸素種の形成のバーストと一酸化窒素のバイオアベイラビリティの低下によって引き起こされる酸化ストレスが原因の 1 つです。 虚血再灌流損傷は、虚血と再灌流の複合効果によって引き起こされる内皮損傷を表します。 心筋虚血再灌流障害は、冠動脈内皮機能障害を誘発し、心筋梗塞を促進します。 したがって、虚血再灌流損傷の影響を軽減するように設計された介入は、虚血性心疾患患者の心筋損傷を防ぐために緊急に必要です。

上腕動脈の内皮機能は、冠動脈内皮機能と強く相関しています。 したがって、血流媒介性拡張などの上腕動脈機能の測定は、冠状動脈内皮機能の代理として機能することができます。 一酸化窒素依存性内皮機能の指標であるフロー媒介拡張は、虚血の一過性期間によって誘発される血流および剪断応力の増加に続く上腕動脈の拡張を表す。 虚血再灌流障害の標準モデルは、腕への血流を 20 分間遮断することで構成されます。 この長期にわたる前腕閉塞は、若年者の再灌流後、少なくとも 30 分間、流れを介した拡張を 30 ～ 50% 減少させます。

局所虚血プレコンディショニングは、虚血再灌流損傷に対する保護を提供します。 虚血プレコンディショニングは、虚血再灌流損傷の前に、上腕のカフを膨らませることによって誘発される短い期間の虚血に個体をさらすことからなる。 虚血再灌流障害の直前に適用される虚血プレコンディショニング (5 分間の虚血の 3 サイクルに続いて 5 分間の再灌流) は、健康な個人の血流媒介性拡張の減少を防ぎます。治療的再灌流を受けます。 虚血プレコンディショニングによって提供される保護は、アデノシン三リン酸感受性カリウム チャネルの活性化に依存するようです。 したがって、虚血性プレコンディショニングは、ヒトにおけるその後の長期の虚血再灌流障害による内皮依存性拡張障害を軽減します。

断続的な低酸素症は、虚血再灌流損傷後の血流媒介拡張の減少を防ぐための潜在的な全身戦略を表しています。 軽度の低酸素空気を断続的に呼吸すると、内皮依存性の拡張が刺激され、活性酸素種の生成と一酸化窒素のバイオアベイラビリティの増加により、内皮機能障害が防止されます。 動物モデルにおける断続的な低酸素症の短い期間は、虚血性プレコンディショニングを誘発し、その後の梗塞から心臓を保護します。 実際、20日間にわたって4分間の酸素正常状態が散在する9.5〜10％の吸入酸素の割合で、5〜10分間/サイクルの5〜8サイクル/日からなる断続的な低酸素コンディショニングは、冠状動脈の内皮依存性拡張を保護しましたフリーラジカルプロセスの活性化によるラットの全身動脈。 さらに、虚血再灌流障害の 24 時間前に実施した場合、6 分間の部屋の空気への曝露が散在する 6% の酸素濃度での 6 分間の低酸素状態の 5 サイクルからなる間欠的低酸素状態は、マウスの心臓の梗塞サイズを有意に減少させました。 、低酸素誘導因子の発現に関連して。 したがって、断続的な低酸素症は、短時間の虚血プレコンディショニングによって誘発される局所的な保護反応とは異なるメカニズムを表す全身反応を介して保護を誘発する可能性があります。

健康的な老化は、血流閉塞後の血流媒介拡張の大幅な減少をもたらします。 実際、中年男性では、さらなる酸化ストレスと一酸化窒素の生物学的利用能の低下により、50〜68％の範囲の血流媒介拡張の減少が観察されました。 虚血プレコンディショニングは、若い健康な個人では流れを介した拡張の減少を防ぎましたが、虚血​​再灌流障害に対する虚血プレコンディショニングの予防効果は、高齢者では廃止されました。 ただし、虚血性プレコンディショニングは、アテローム性動脈硬化症の高齢患者における流れを介した拡張の減少を大幅に減衰させました。