Влияние одного сеанса прерывистой гипоксии на гематологические показатели

Кардиореспираторная выносливость, оцениваемая путем измерения максимального потребления кислорода (VO2max), может предсказывать сердечно-сосудистые заболевания и риск смертности в большей степени, чем курение, гипертония, диабет 2 типа или высокий уровень холестерина. Транспорт кислорода от легких к работающим мышцам достигается за счет связывания кислорода с гемоглобином, железосодержащим белком эритроцитов. Следовательно, масса гемоглобина представляет собой способность крови переносить кислород и сильно коррелирует с VO2max. Пациенты с диабетом 2 типа имеют серьезные нарушения кардиореспираторной функции, о чем свидетельствует снижение VO2max на 20% по сравнению с лицами того же возраста, веса и уровня физической активности. Исследователи ранее показали, что более низкая масса гемоглобина ограничивает способность переносить кислород и способствует более низкому VO2max у пациентов с диабетом 2 типа. Таким образом, вмешательства, которые могут увеличить массу гемоглобина, должны привести к улучшению кислородной способности и VO2max у пациентов с диабетом 2 типа. В то время как большинство пациентов с диабетом 2 типа осознают необходимость выполнения физических упражнений для улучшения VO2max, менее 1/3 пациентов соответствуют рекомендуемому уровню физической активности. Поэтому существует острая необходимость в разработке альтернативных вмешательств, которые улучшают VO2max, поскольку даже минимальное улучшение VO2max значительно снижает риск смертности у непригодных людей.

Гипоксия лишает организм достаточного снабжения кислородом на тканевом уровне, что стимулирует высвобождение эритропоэтина (ЭПО), пептидного гормона, регулирующего выработку эритроцитов, для восстановления снабжения тканей кислородом. После повышения уровня ЭПО требуется 5-6 дней, чтобы вновь созданный ретикулоцит созрел в эритроцит и наблюдал увеличение массы гемоглобина. Наблюдалось, что повышение уровня ЭПО достигает максимальных значений примерно через 2–3 часа после непрерывного гипоксического воздействия продолжительностью от 90 минут до 3 часов. Следовательно, было высказано предположение, что прерывистая гипоксия, заключающаяся в чередовании нескольких минут дыхания гипоксическим воздухом с несколькими минутами дыхания нормоксическим воздухом, может обеспечить стимул, достаточный для стимуляции повышения уровней ЭПО и гематологических показателей. Только в одном исследовании измерялись как уровни ЭПО, так и гематологические изменения в ответ на перемежающуюся гипоксию. Элитные бегуны на длинные дистанции прошли 4 недели прерывистой гипоксии, состоящей из 5:5-минутного соотношения гипоксии и нормоксии в течение 70 минут, 5 раз в неделю. Доля вдыхаемого кислорода постепенно снижалась с 0,12 до 0,10%. Авторы не наблюдали повышения уровня ЭПО или концентрации гемоглобина. Однако было несколько методологических ограничений, которые могли бы объяснить эти результаты. Во-первых, концентрация гемоглобина зависит от объема плазмы и, следовательно, сильно зависит от состояния гидратации и лишь в незначительной степени коррелирует с массой эритроцитов. С другой стороны, масса гемоглобина указывается в граммах и является более прямым показателем способности переносить кислород. Во-вторых, измерения ЭПО проводились в одно и то же время суток, чтобы свести к минимуму любую циркадную изменчивость уровней ЭПО, что, вероятно, предотвратило обнаружение повышения ЭПО в течение первых нескольких часов после воздействия прерывистой гипоксии. Поэтому целью настоящего исследования является определение влияния однократного воздействия перемежающейся гипоксии на уровни ЭПО и массу гемоглобина у здоровых лиц. Также будут определены сердечно-сосудистые и вентиляционные реакции на однократное воздействие прерывистой гипоксии. Если перемежающаяся гипоксия улучшит способность переносить кислород, следующим шагом будет применение этого вмешательства к пациентам с диабетом 2 типа.