Введение к работе
Актуальность проблемы. Взаимодействие человека с окружающей средой является предметом внимания ученых медиков, так как позволяет выявить этиологические факторы и эколого-физиологические механизмы развития заболеваний сердечно-сосудистой системы и определить глобальные направления их профилактики и лечения. Преимуществом подобного взгляда на проблемы здоровья и болезни является интегральность, т.е. оценка всей совокупности экологических, медико-биологических, социальных и нравственных факторов (Н.А. Агаджаняи, 1970-2009).
Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшим фактором, ухудшающим прогноз жизни пациентов. Так, согласно результатам обследования, проведенного в рамках целевой Федеральной программы «Профилактика и лечение артериальной гипертонии в Российской Федерации», распространенность АГ составляет 39,2% (среди мужчин - 37,6%, женщин -40,8%), осведомленность о наличии АГ- 77,9% (С.А. Шалыюва и др., 2006; Ф.Т. Авгеев и др., 2007; Н.Г. Сергушкпна, 2008). Это свидетельствует о том, что артериальная гипертензия является самым распространенным сердечнососудистым заболеванием в Российской Федерации.
Ведущая роль в регуляции уровня артериального давления (АД) отводится ренин-ангнотензин-альдостероновой системе. Калликреин-кининовая система (ККС) является ключевой протеолитической системой, участвующей в регуляции широкого спектра физиологических функций организма и развитии многих патологических состояний. Этим объясняется большой интерес к структурно-функциональным особенностям и молекулярной биологии отдельных компонентов системы, молекулярным механизмам их взаимодействия и связи с другими системами регуляции (Г.А. Яровая 2001; А.Н. Schmaier, 2002; D.J. Campbell et al., 2005).
До последнего времени в практическом здравоохранении большое внимание уделяется медикаментозным методам профилактики и лечения АГ. В результате число лекарственных препаратов превышает 100 тысяч наименований. Следствиями «фармакологического натиска», с одной стороны, в структуре заболеваемости стал заметным рост лекарственной болезни (аллергии), с другой стороны - снижение эффективности ряда применяемых медикаментов, примером чего может служить проблема внутригоспиталыюй инфекции. В связи с этим особую актуальность приобретают методы, базирующиеся на стимуляции защитных сил организма, его физиологических резервов.
В нашей стране создан метод, обеспечивающий развитие в организме дозированной гипоксии за счет снижения концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе в нормобарических условиях (Р.Б. Стрелков, А.Я Чижов, 1975, 2001). Метод позволяет повысить компенсаторные возможности организма при профилактике и лечении широкого круга заболеваний, а также при адаптации к неблагоприятным условиям окружающей среды. Данный способ создания прерывистой нормобарической гипоксии (ПНГ) в организме человека является альтернативой к использованию высокогорной или оарокамернои
гипоксии и состоит в применении газовых смесей с пониженным содержанием кислорода, вызывающих гипоксию в нормобарических условиях (А.Я Чижов, В.И. Потиевская, 1998,2002; Г.А. Игнатенко и др., 2006).
Однако до сих пор существует мало работ, в которых анализируются и сопоставляются особенности адаптации к гипоксии здоровых лиц и больных, относящихся к различным нозологическим группам. Кроме того, только в единичных работах имеет место научное обоснование рекомендуемых схем гипоксической терапии и индивидуализация их подбора. Это представляется весьма существенным, так как именно точное определение экспозиции дыхания газовыми гипоксическими смесями позволяет обеспечить максимальную эффективность воздействия. Исходя из вышеизложенного, актуальным является изучение реакций здоровых и больных различными сердечно-сосудистыми заболеваниями. Изучению отдельных аспектов этой важнейшей проблемы и посвящена настоящая работа.
Целью работы явилось изучение сравнительных особенностей адаптивных реакций организма человека к гипоксии в норме и при неосложненной артериальной гипертензии. Задачи исследования:
Изучить воздействие прерывистой нормобарической гипоксии на состояние симпатоадреналовои и калликреин-кининовой систем у здоровых и при артериальной гипертензии.
Определить состояние кардиореспираторной системы под влиянием прерывистой нормобарической гипоксии у здоровых и при артериальной гипертензии.
Оценить кинетику метаболизма кислорода и динамику РС02 при ишемической пробе у здоровых и при артериальной гипертензии.
Изучить изменение суточного мониторирования у больных АГ при действии прерывистой нормобарической гипокситерапии.
Определить клиническую эффективность применения прерывистой нормобарической гипокситерапии у обследуемых с артериальной пшертензией.
Научная новизна. В результате комплекса физиологических, биохимических и клинических исследований впервые изучено влияние курса ИНГ на состояние симпатоадреналовои и калликреин-кининовой систем у здоровых и больных артериальной пшертензией.
Впервые показано, что оптимальная схема гипокснческого воздействия и продолжительность курса прерывистой нормобарической гипоксической тренировки (ПНГТ) у здоровых определяются при мониторировании транскутанного напряжения кислорода и углекислого газа артериализированной крови. Так, установлено достоверное возрастание ТсРС02 и ТсРсоз (р<0,05) после курса ПНГТ.
Впервые выявлено, что проведение курса прерывистой нормобарической гипокситерапии у больных АГ способствовало изменению активности калликреин-кининовой системы, что выражалось в ограничении чрезмерного накопления калликреина, повышении его неактивного предшественника -
прекалликреина и снижении ингибиторов калликреина. Гипокситерапия способствовала нормализации баланса менаду ферментами-антагонистами в ККС не за счет активного перехода прекалликреина в калликреин, а за счет снижения ингибиторного звена при сохранении резервных возможностей гуморальной системы, что привело к достоверному снижению АД у больных артериальной гилертензией.
Получены новые данные реакции кардиореспираторной системы и процессов тканевого дыхания у здоровых и больных артериальной гипертеизией при прерывистой нормобарической гнпокситерапии. При этом адаптация к ПНГ нормализует реакции кардиореспираторной системы в ответ на гипоксическое воздействие, параметры кинетики кислородного метаболизма в покое, а также увеличивает функциональные резервы системы кислородного метаболизма.
Показано, что адаптация к ПНГ вызывает улучшение показателей кинетики кислородного метаболизма у больных АГ преимущественно за счет ускорения процессов потребления кислорода тканями. Отмечалось увеличение (р<0,05) всех показателей отражающих скорость потребления кислорода организмом: времени исчерпания запасов кислорода (ВИПЗ), времени исчерпания половины запасов кислорода (ВИЗК), константы скорости потребления кислорода (КСПК), а также уменьшение критической концентрации кислорода в интерстициальном пространстве (ККК), что свидетельствует об увеличении функциональных резервов клеток после адаптации к гипоксии.
Получены новые данные свидетельствующие, что ПНГ у больных АГ приводит к существенном}' снижению максимальных величин систолического и диастолического артериального давления в ночные и дневные часы, минимальных величин систолического и диастолического артериального давления в дневные часы, а также показателей нагрузки давлением. Показано, что ПНГ обладает защитным действием против слишком низкого падения артериального давления в ночное время.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основании комплексного физиологического и клинического исследования установлены закономерности активности симпатоадреналовой, калликреин-кининовой и кардиореспираторной систем у здоровых мужчин при действии ПНГТ. Полученная характеристика расширяет представление о биологических особенностях организма человека и может явиться базой для разработки научно обоснованных лечебных и профилактических мероприятий.
Прерывистая нормобарическая гипокситерапия может быть рекомендована для лечебно-профилактического применения у больных АГ I—II степени, включая пациентов с наличием ассоциированных (сопутствующих) заболеваний и состояний, таких, как перенесенные цереброваскулярные заболевания (ишемичеекпй инсульт, транзиторная ишемнческая атака), инфаркт миокарда в анамнезе, стенокардия, коронарная реваскуляризация.
Прерывистая нормобарическая гипокситерапия может быть использована как в качестве монотерапии, так и в комплексе лечебно-профилактических мероприятий при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедрах нормальной физиологии медицинского факультета и экологии человека экологического факультета Российского университета дружбы народов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 8 Международном конгрессе «Здоровье и образование в 21 веке; Концепции болезней цивилизации», Москва, 2008 г.; на Международной научной конференции «Адаптивная физическая культура и современность», Курск, 2008 г.; иа XIV Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 2009 г.
Диссертационная работа апробирована на заседании кафедры нормальной физиологии медицинского факультета РУДН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 189 страницах и включает: «Введение», 4 главы: обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования, обсуждения результатов, а также выводы, практические рекомендации и указатель литературы, содержащий 242 источника, из которых - 89 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 27 рисунками и 15 таблицами.
