고혈압을 줄이기 위한 새로운 치료적 개입으로서의 간헐적 저산소증-고산소증 조절(HyperIHHC) (HyperIHHC)

고혈압의 유병률과 절대적인 부담은 전 세계적으로 증가하고 있으며 뇌졸중, 신장 질환 및 치매와 같은 발달에 간접적으로 관여하는 심혈관 질환의 주요 수정 가능한 위험 요소 중 하나입니다.

간헐적이고 지속적인 저산소증이 휴식 중이거나 운동과 병행되면 일반적으로 혈압을 낮추고 혈관 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 가정을 뒷받침하는 확실한 증거가 있습니다.

잘 설계되고 제어된 저산소증 자극은 건강에 도움이 될 수 있으며 저산소증 조절(HC)로 알려져 있습니다. 실제로, 저산소증에 대한 짧고 반복적인 노출은 이후의 심각한 저산소증 스트레스 및 아마도 다른 스트레스 요인에 대해 유기체를 보다 탄력적으로 만드는 세포 및 전신 생리적 적응을 유발합니다.

중등도 저산소증의 항고혈압 효과와 관련된 기전에는 혈관 적응(예: 자율 신경계의 적응(예: 감소 교감 활동).

저산소증 노출은 시간이 지남에 따라 다단계 혈류 및 압력 반응으로 이어집니다. 저산소 자극 후의 첫 번째 및 즉각적인 단계는 동맥 산소(O2) 함량의 감소 및 이후의 말초 O2 전달에 대응하는 것을 목표로 하는 전신 혈관 확장을 특징으로 합니다. 저산소증 노출이 몇 분 이상 지속되면 교감신경 활성화, 동맥 경화 증가, 엔도텔린-1 수치 증가, 압력반사 기능 장애 및 혈액 점도 상승과 같은 압력 메커니즘이 혈관 확장 반응을 초과하여 혈압. 그러나 초기 혈압 반응이 시작되는 메커니즘은 혈관 건강에 유익하며 간헐적 저산소증 노출 후 혈관 기능의 개선이 간헐적 휴식 노출(FiO2: 10-14%, 3-5분의 정상수압 주기당 저산소증, 10~30일 동안 3~25주기/일[7]) 또는 운동과 결합된 간헐적 노출(2시간의 저산소 저산소 노출(FiO2: 16.5%)과 30분의 중간 강도 운동, 주 4일) 8주 동안).

이것은 주로 산화질소(NO)와 같은 혈관 확장 분자의 방출과 저산소증 유도 인자(HIF-1) 및 핵 인자 적혈구-2 관련 인자 2(Nrf2)와 같은 전사 인자의 활성화와 관련이 있을 수 있습니다. 혈관 내피 성장 인자, 에리스로포이에틴 및 항산화 효소의 생산/활성 향상을 통해 혈관 기능에 유익합니다. 그러나 심각한 저산소증(FiO2 = 12%)이 아닌 중등도 저산소증(FiO2 = 15%)(4주 동안 1시간/일, 5일/주)이 내피 기능을 손상시키는 것으로 보고되었습니다[19]. 복용량의 문제입니다.

심혈관 질환은 불량한 혈관 기능, 증가된 동맥 경직 또는 손상된 내피 및 비내피 유동 매개 확장과 관련이 있습니다. 덜 연구되었지만 혈류 특성은 또한 혈관 장애 및 기능 장애의 발달 및 진행에 중요한 역할을 합니다. 특히 혈액의 점도는 혈관 기능 조절에 큰 영향을 미친다. 만성 저산소증 노출 후 가장 유명한 혈액학적 적응 중 하나는 일반적으로 산소 운반 능력을 향상시킬 수 있는 헤마토크릿(Hct)의 상승과 관련된 총 헤모글로빈 질량의 증가입니다. 그러나 Hct는 또한 혈액 점도의 주요 결정 요인이며 혈액 점도의 상승은 특히 보상 메커니즘이 없는 경우 혈관 저항과 혈액 관류에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 저산소증 노출이 혈관 건강에 미치는 이점을 이해하려면 관련 혈액 점도 변화를 고려해야 합니다. 불행하게도, 저산소증 조건화 및 혈관 기능에 대한 연구는 일반적으로 혈액 점도의 변화를 측정하지 않으며, 이는 저산소증 관련 혈관 기능 개선/손상을 이해하기 위한 잊혀진 요소로 남아 있습니다.

컨디셔닝의 혁신적인 전략은 고산소 노출 시험과 함께 저산소 노출 시험을 산재시키는 것인데, 후자는 HIF-1 및 Nfr2 경로를 자극하기 때문에 간헐적 저산소증/과산소증 조절(IHHC)이라고 합니다. 3건의 연구에서 IHHC가 수축기 혈압(-2.9% ~ -13.9%) 및 이완기 혈압(-9.0% ~ 14.0%)을 감소시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌지만 변화가 항상 통계적 유의성에 도달하지는 않았습니다(p=0.07). 간헐적 저산소증/정상산소증을 사용한 연구와 관련하여, I기 고혈압이 있는 젊은 남성은 20일 연속 간헐적 저산소증 노출(세션당 4-10주기, 3분의 저산소증 [ FiO2 = 10%]에 3분의 정상산소증이 산재됨)에 노출되었습니다. ). 노출 후 수축기 혈압이 22mmHg, 확장기 혈압이 16.6mmHg 감소한 것으로 보고되었습니다. 간헐적 또는 장기간의 저산소 노출 후에 1기에서 2기 고혈압 환자의 수축기 혈압이 10-30mmHg, 이완기 혈압이 10-15mmHg 감소한 것으로 보고되었습니다. 최근의 메타 분석에 따르면 수축기 혈압이 10mmHg, 이완기 혈압이 5mmHg 감소할 때마다 주요 심혈관 사건의 위험이 20%, 심혈관 질환의 발생이 17-40%, 모든 원인으로 인한 사망률이 13% 감소하는 것으로 나타났습니다. %. 실제로 수축기 혈압이 2mmHg만 감소해도 뇌졸중으로 인한 사망률이 10% 낮아지고 중년에 심혈관 심장 질환 또는 기타 혈관 원인으로 인한 사망률이 약 7% 낮아집니다. IHHC가 심혈관 질환이 있거나 없는 환자에서 수축기 및 이완기 혈압의 감소를 유발할 수 있다는 증거를 고려할 때 전신 혈압을 낮추기 위한 유망한 치료 전략으로 간주될 수 있습니다. 따라서 IHHC의 혈압 강하 효과는 심혈관 질환의 발생 또는 악화를 예방하고 건강한 삶을 보장하는 것과 실질적으로 관련이 있습니다.

이 프로젝트의 주요 목적은 고혈압 환자의 혈관 건강을 개선하고 혈압을 낮추기 위한 IHHC 프로토콜의 효율성을 조사하는 것입니다(1단계). 현재 연구의 결과는 IHHC가 고혈압 개인을 위한 치료적 치료법이 될 수 있는지 조사할 것입니다. 조사는 플라시보 개입(주변 대기) 및 대조군(연령이 일치하는 건강한 참가자)으로 설계되었습니다. 간헐적 저산소증-과산소증의 짧은 주기에 대한 관심은 노출 기간이 짧게 유지되기 때문에 압박 메커니즘에 비해 더 큰 정도로 혈관확장 반응을 유발하기 때문입니다. 따라서 IHHC를 달성한 대조군과 고혈압군은 위약 개입을 달성한 대조군과 고혈압군에 비해 혈압이 감소할 수 있다는 가설을 세울 수 있습니다. 대조군은 더 높은 혈관 예비력으로 인해 고혈압보다 더 큰 변화를 보일 수 있습니다.

이 연구의 두 번째 목적은 IHHC의 유익한 효과, 특히 혈액 혈액학적 변화의 역할에 대한 기본 메커니즘을 이해하는 것입니다. 이용 가능한 문헌에 따르면 저산소증은 혈액 점도의 증가를 유발하는 것으로 알려져 있습니다. IHHC 동안 사용되는 짧은 저산소 용량으로 혈액 점도의 경미한 변화만 발생할 수 있다는 가설을 세울 수 있습니다. 그러나 혈액 점도의 약간의 상승은 NO 합성 효소를 자극하여 더 많은 NO를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 저산소증에 대한 초기 혈관 확장 반응과 관련된 메커니즘 중 하나일 수 있습니다. 이러한 결과는 운동 후 혈액 점도의 상승을 보인 피험자의 정상 산소 상태 및 저산소 상태에서 운동 중 더 높은 NO 최종 생성물 대사 산물이 보고된 것과 일치합니다. 가설은 IHHC 유익한 효과의 크기가 혈액 점도 및 그 결정 요인의 변화와 관련이 있다는 것입니다.