Что полезнее: прерывистая или непрерывная гипоксия

12 февраля 2023

Польза интервальной гипоксической тренировки

Врачи прилагают много усилий при составлении индивидуальных протоколов для своих пациентов. Впрочем, создать условия для проведения непрерывной гипоксии, а не протоколы, было бы гораздо проще и быстрее.

Необходимость чередования фазы гипоксии с фазой реоксигенации подтверждается исследованием «Pre-acclimation to altitude in young adults: choosing a hypoxic pattern at sea level which provokes significant haematological adaptations»*.

Это было простое слепое исследование с применением повторных измерений с целью изучения адаптивных и дезадаптивных реакций организма на непрерывную и прерывистую гипоксию.

О трех авторах этого исследования, опубликованного осенью 2021 года, известно совсем немного. Барбара Тобин и профессор Джиллиан Мэри Клэр Реншоу работают в Университете Гриффита в Австралии. Гийом Костала — доцент в Университете Пикардии имени Жюля Верна в Амьене.

Описание исследования

В исследовании приняли участие 10 здоровых взрослых добровольцев со средним возрастом 23 года ± 4 года. На момент проведения исследования они жили в городе Голд-Кост штата Квинсленд, поэтому их организм привык к кислородному режиму, соответствующему высоте в 11 метров над уровнем моря (незначительная высота). Перед участием им сделали анализы крови, а также исследование функции сердца и легких. Полученные результаты определялись как средние.

Сравнение между условиями непрерывной и прерывистой гипоксии проходило в три этапа. На каждом этапе поддерживалась комнатная температура 24 °С и влажность воздуха примерно 55 %. Все испытания проводились рано утром между 05:30 и 07:00 утра.

Участники не должны были принимать пищу в течение 12 часов, а утром им разрешалось выпить только 250 мл теплой воды.

Часть 1: Интервальная гипоксическая тренировка

Первый этап: участники дышали обычным комнатным воздухом в течение 70 минут на протяжении 5 дней. Эти условия принимались за исходный уровень.

Второй этап: участники получали нормоксическую дыхательную газовую смесь через дыхательную маску в течение 70 минут на протяжении 5 дней. Участникам не предоставлялась информация о концентрации газов в дыхательной смеси. Этот второй этап проводился в качестве «плацебо-контроля»: он выявлял воздействия, которые осуществляются без связи с вдыханием воздуха с пониженным содержанием кислорода. Это было сделано для того, чтобы создать одинаковые условия, или «одинаковый фактор стресса» для последующего сравнения.

Третий этап: участники прошли интервальную гипоксическую тренировку. В фазе гипоксии доля кислорода в дыхательной газовой смеси составляла от 10 до 12 %. Она продолжалась до тех пор, пока сатурация (SpO2), то есть насыщение крови кислородом, не достигала 85 %.

В среднем, для этого требовалось от 4 до 6 минут. Затем дыхательную маску снимали до того времени, пока значение SpO2 не возвращалось к 98 %. В большинстве случаев фаза реоксигенации длилась две минуты. Фазы гипоксии и реоксигенации чередовались в течение 70 минут.

После прохождения 3 этапов был перерыв длиной в 5 месяцев, то есть более долгий период, чем средний срок жизни эритроцитов, который составляет 120 дней. Этот перерыв был нужен для того, чтобы избежать влияния изменений в эритроцитах на вторую часть исследования.

Часть 2: Непрерывная гипоксия

Первый и второй этапы: эти два этапа были такими же, как и в первой части исследования.

Третий этап: вместо интервальной гипоксической тренировки участники находились в условиях непрерывной гипоксии в течение 70 минут 5 дней подряд.

Концентрация кислорода в дыхательной газовой смеси регулировалась таким образом, чтобы значение SpO2 оставалось на уровне около 85 % в течение всего периода тренировок.

Подробная информация о лабораторных исследованиях

В начале и в конце каждого из трех этапов исследования с прерывистой или непрерывной гипоксией для всех участников проводились следующие лабораторные анализы:

  1. Адаптивные процессы: оценивалось количество эритроцитов, процентное содержание ретикулоцитов, а также гемоглобин (Hb) и гематокрит (Hct). Для оценки эритропоэза в ходе исследования рассчитывался так называемый показатель OFF-score (индекс стимуляции эритропоэза). В формуле для расчета этого параметра использовались значения гемоглобина и процентного содержания ретикулоцитов.
  2. Дезадаптивные процессы: у участников в начале и в конце исследования определяли уровень кортизола, секреторного иммуноглобулина А (sIgA) и сердечного тропонина (cTnT).

В обеих частях исследования образцы для определения количества эритроцитов, процентного содержания ретикулоцитов, а также гемоглобина и гематокрита брались в 1, 3 и 5 дни каждого этапа или недели.

Результаты лабораторных анализов

Результаты лабораторных анализов, полученные в первой части исследования, четко продемонстрировали, что интервальные гипоксические тренировки запускают адаптивные процессы.

У всех участников наблюдалось увеличение количества эритроцитов, а также повышение гематокрита и показателя OFF-score. Увеличение показателя OFF-score отражает ускоренное созревание ретикулоцитов в ответ на интервальные гипоксические тренировки. Снижение количества ретикулоцитов — часть процесса усиленной стимуляции эритропоэза. Процент ретикулоцитов значительно снизился после плацебо-контроля (—23,6 %) и после интервальных гипоксических тренировок (—31,9 %).

Во второй части исследования (непрерывная гипоксия) не наблюдалось явных доказательств адаптации на основании параметров общего анализа крови, сравнимых с полученными в первой части исследования (интервальная гипоксическая тренировка).

Ни в одной из частей исследования не было обнаружено значимых отклонений в лабораторных показателях, отражающих дезадаптивные процессы.

Интервальная гипоксическая тренировка, несомненно, является лучшим методом адаптации профиля общего анализа крови к разряженному воздуху. Она позволяет лучше подготовится к условиям высокогорья и положительно влияет на здоровье человека.

 

* Пре-акклиматизация к высоте у молодых взрослых: подбор гипоксической модели для тренировок на уровне моря, которая дает значительные изменения параметров общего анализа крови