Клинико-физиологические аспекты использования метода гиперкапнической тренировки для лечения заболеваний различной этиологии (научный обзор)

Согласно классификации Всемирной организации здравоохранения болезнь – это жизнь, нарушенная в своём течении повреждением структуры и функции организма под влиянием внешних и внутренних факторов при мобилизации его компенсаторно-приспособительных механизмов.

Широко распространённая в настоящее время медикаментозная терапия направлена чаще всего на лечение уже имеющихся болезней. Лекарственные препараты в большинстве своём устраняют лишь симптомы заболеваний, но не борются с причинами его возникновения. В то время как усиление компенсаторных механизмов организма, развитие его адаптационных возможностей будет значительно снижать риск развития патологий.

Приоритетной задачей современной медицины является поиск средств, направленных на активацию механизмов, обеспечивающих процесс адаптации. При разработке терапевтических и восстановительных мероприятий любого рода следует учитывать возрастные и индивидуальные особенности организма, а также помнить о том, что основным критерием при выборе процедуры является её безопасность для организма.

Одним из наиболее эффективных, безопасных и удобных методов терапии и профилактики множества заболеваний являются дыхательные тренировки гиперкапническими газовыми смесями.

Углекислый газ играет важнейшую роль в ускорении протекания биохимических реакций и физиологических процессов. Проникая в эритроциты, углекислый газ способствует снижению сродства кислорода с гемоглобином и усилению деоксигенации крови, что приводит к повышению утилизации кислорода [3]. Наполнение тканей углекислым газом увеличивает усваиваемость кислорода, препятствуя при этом образованию свободных радикалов [2], и повышает скорость протекания окислительных реакций в клеточных структурах тканей. Углекислый газ участвует в синтезе всех биологических соединений. Без него невозможно образование жиров, белков, углеводов, нуклеиновых кислот. СО 2 играет роль катализатора в реакциях обмена веществ и является регулятором активности многих ферментов.

Умеренное повышение концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе и крови, способно оказывать выраженное сосудорасширяющее действие с усилением коронарного и мозгового кровообращения [3]. Уменьшение напряжения углекислого газа на 1 мм рт. ст. приводит к соответствующему уменьшению мозгового кровотока на 3–4 %, коронарного – на 0,6–2,4 %.

При повышении рСО 2 в крови происходит накопление ионов калия в миокарде, что тесно связано с увеличением в нём количества катехоламинов. Аккумуляция калия в сердечной мышце приводит к увеличению кровотока в артериальных сосудах, в связи с чем прирост углекислого газа способствует улучшению коронарного кровообращения. Многие авторы отмечают, что кровоснабжение сердца и почек меняется при гиперкапнии, так же как и кровоснабжение мозга, но с меньшей интенсивностью [1].

Доказано влияние углекислого газа на ангиогенез в плаценте и биологическую активность тканей плаценты, иммунокомпетентных клеток, синтез таких биоактивных веществ, как факторы роста, гормоны, ферменты, макроэргические соединения [7].

Снижение нормального уровня углекислого газа в крови лежит в основе развития множества заболеваний.

Согласно данным литературы, у лиц, страдающих эссенциальной артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца, имеет место гипокапниемия (снижение концентрации углекислого газа) и постоянный специфический ангиоспазм. Напряжение СО 2 в артериальной крови у таких пациентов составляет 30–32 мм рт. ст. [1].

В других исследованиях, у лиц с ишемией миокарда также отмечено снижение средней концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе до 31,8 мм рт. ст. При пересчете полученного результата на процентный показатель зависимости кровоснабжения миокарда от напряжения углекислого газа установлено, что средняя интенсивность кровоснабжения сердечной мышцы у таких пациентов составляет 72 % от нормы. Однако после прохождения курса дыхательных гиперкапнических тренировок (на ТФИ «Самоздрав», Россия, г. Самара) отмечено повышение напряжения углекислого газа в выдыхаемом воздухе в среднем до 37 мм рт. ст., что приводит к улучшению кровоснабжения миокарда на 12 % (р ≤ 0,05). У всех испытуемых наблюдалось снижение признаков ишемии на портрете сердца: у 62 % об- следуемых обнаруживалось восстановление параметров зубца Т до нормы, всего лишь у 38 % исследуемых патология зубца Т сохранилась [5].

Эффективным оказывается использование гиперкапнических тренировок для реабилитации пациентов кардиологического профиля с ожирением. Ежедневные тренировки в течение 3 недель вызывают не только высокий прирост уровня показателей концентрации СО 2 , но и сатурации О 2 (на 25 %). К концу курса тренировки у больных формируется устойчивая тенденция к снижению веса (у 70 % обследуемых вес снизился на 2 кг) и показателей жирового обмена (уровень общего холестерина снизился на 8 %), а у некоторых пациентов даже отмечалось снижение глюкозы на 12 %. Субъективно все участники исследования отмечали понижение уровня тревожности при использовании гиперкапнических смесей [4].

Некоторые авторы указывают также на то, что снижение содержания углекислого газа может приводить к гипергликемии. Патогенетический механизм связан с тем, что гипокап-ниемия приводит к специфическому ангиоспазму и развитию ишемии головного мозга, а, следовательно, к недостаточному поступлению как кислорода, так и глюкозы, что вызывает компенсаторно-приспособительную реакцию регулирующих систем в виде поддержания постоянной гипергликемии, что приводит к развитию сахарного диабета II типа.

По другим данным, гипокапния может вызывать гипогликемию, особенно часто это наблюдается у людей, занимающихся физической работой. Возникновение гипогликемии связано с угнетением действия надпочечников [1].

Отдельно следует упомянуть роль гиперкапнии при лечении и профилактике бронхиальной астмы. Проведение гиперкапнических дыхательных тренировок у больных с бронхиальной астмой показало, что через две недели от начала занятий у испытуемых уменьшился объём лёгочной вентиляции в покое за счёт уменьшения глубины дыхания. Увеличились показатели функциональных резервов внешнего дыхания: жизненная ёмкость лёгких на 12 %, минутная вентиляция лёгких – на 20 %, резерв дыхания увеличился в полтора раза (с 4,1 до 6,2). Форсированная жизненная ёмкость лёгких возросла на 20 %, а индекс Тиффно вырос с 64 % до 75 %. Улучшились показатели пневмотахометрии выдоха с 3,6 л/сек до 5,2 л/сек. У всех больных отмечалось увеличение времени задержки дыхания на вдохе в среднем с 30 до 45 секунд, а на выдохе с 8 до 20 секунд [6]. Изменение параметров внешнего дыхания свидетельствует о важной роли углекислого газа в общей тактике лечения больных с бронхиальной астмой.

В литературе широко освещены также вопросы, связанные с клиническими проявлениями различных диэнцефальных синдромов. Известно сочетание гипокапниемии и различных диэнцефальных синдромов при установленном отсутствии органических причин появления последних [1]. Можно предположить, что именно хроническая гипокапниемия является первичной при таких нарушениях.

Существуют данные о влиянии гипоксически-гиперкапнических нагрузок на биоэлектрическую активность мозга. Так, экспериментально установлено, что кратковременная гипоксическая гиперкапния увеличивает амплитуду дельта-ритма во всех зонах коры, кроме правой затылочной и правой височной зон. Достоверно повышалась амплитуда тета-ритма: в лобной и затылочной коре на 44,4 % и 30,8 % соответственно справа и 35,5 % и 15,8 % слева. Активность фронтальных областей уменьшилась в обоих полушариях. Данные исследования подтверждают, что при действии углекислого газа происходит расширение сосудов и усиление притока крови к продолговатому мозгу и гипоталамусу. Таким образом активируются сомногенные ретикулокортикальные и таламокортикальные системы, которые приводят к усилению медленноволновой активности: происходит охранительное торможение деятельности коры головного мозга [9].

Гипоксически-гиперкапнические тренировки являются эффективными и при лечении некоторых заболеваний у детей. Хороший результат демонстрируют такие занятия при лечении нейрогенной дисфункции мочевого пузыря. Так, 60 % детей избавляются от ночного энуреза уже через 8 дней регулярных гипоксически-гиперкапнических тренировок [8].

Исследования, проведённые на базе Самарского государственного медицинского университета показывают, что гиперкапнические тренировки достоверно улучшают плодовоплацентарный кровоток, энергообеспечение в плаценте, что способствует рождению детей с лучшими морфофункциональными характеристиками. Наиболее целесообразно использовать дыхательные смеси, обогащённые углекислым газом, для беременных женщин с хронической плацентарной недостаточностью. Выявлено, что уже после двух недель занятий гиперкапническими тренировками совместно с лекарственной терапией у 95 % женщин наблюдалась нормализация плодово-плацентарного кровотока, в то время, как в группе женщин, получавших только медикаментозное лечение этот показатель составил 87 %. Через 30 дней от начала лечения у пациенток, получавших комплексную терапию с дыхательными тренировками, нормализация кровотока отмечена в 1,5 раза чаще. Сосудистый индекс терминальных ворсинок плаценты у женщин, получавших гиперкапнические тренировки достоверно выше. У этих женщин также оказались ниже такие показатели, как частота оперативного родораз-решения по показателям со стороны плода, осложнённого течением раннего неонатального и послеродового периодов, средняя кровопотеря в родах.

Лечение с использованием дыхательных гиперкапнических тренировок также способствовало более быстрому увеличению веса плодов по сравнению с применением только лекарственной терапии [7].

Как видно из приведённых данных, от уровня эндогенного углекислого газа зависят важнейшие параметры организма: тонус сосудов, бронхов, степень деоксигенации оксигемоглобина, степень соответствия процессов обмена веществ и энергии нормам, ёмкость буферной системы крови.

Принцип использования умеренной гиперкапнии является клинически доказанным. Осуществление дыхательных тренировок позволяет бороться со многими заболеваниями, повышать эффективность реабилитационных мероприятий после перенесённых инфарктов и инсультов. Гиперкапнические тренировки могут использоваться как самостоятельная процедура в санаторно-курортных и восстановительных учреждениях, а также в составе комплексной терапии в лечебно-профилактических учреждениях.