Принципы профилактики и повышения устойчивости к гипоксии
К профилактике и коррекции гипоксических нарушений существует два подхода: 1) медикаментозный, с помощью фармакологических средств, и 2) немедикаментозный, использующий адаптацию к гипоксии для увеличения резистентности клетки к дефициту кислорода.
Фармакологическая коррекциянаправлена на облегчение реакции организма на гипоксию или предотвращающие ее развитие, а также ускорение нормализации энергопродуцирующей функции клетки. Препараты, используемые для достижения этих целей, называются антигипоксантами.
Тактика фармакологической коррекции гипоксических состояний с помощью антигипоксантов базируется на представлениях о механизмах биоэнергетической гипоксии.
На ранних компенсированных стадиях гипоксии для восстановления функций дыхательной цепи используют вещества с донорно-акцепторными свойствами, способные шунтировать перенос электронов на участке НАДН – CoQ (например, синтетические переносчики кислорода по типу убихинона – производные хинонов). Эффективными являются средства, усиливающие альтернативные НАДН-оксидазному пути окисления и образования АТФ, в частности, сукцитатоксидазный путь.
Активация сукцинатоксидазного окисления при гипоксии достигается несколькими способами: 1) повышением активности сукцинатдегидрогеназы (например, циклический аналог ГАМК пирацетам, кофермент глутаматдекарбоксилазы и трансаминаз – пиридоксальфосфат – витамин В6);
2) активацией ферментов реакций, связанных с эндогенным образованием сукцината (например, производные гамма-аминомасляной кислоты, активирующие ГАМК-рецепторы); 3) введением сукцинатсодержащих соединений, которые облегчают проницаемость сукцината через гисто-гематические барьеры и увеличивают его биодоступность (соли сукцината, сукцинатсодержащее производное оксипиридина).
На более поздних стадиях гипоксии при увеличении ее длительности и тяжести с появлением декомпенсации энергетического обмена в виде нарушения переноса электронов на участке цитохромов b – с, вызванном лабилизацией мембран, положительный эффект оказывают экзогенные цитохром С и CoQ, способствующие восстановлению дыхательной цепи митохондрий.
Помимо антигипоксантов, воздействующих непосредственно на поврежденные участки дыхательной цепи, для защиты от гипоксии применяют фармакологические средства с различными механизмами действия, отвечающими основным направлениям профилактики и лечения гипоксии.
Увеличение кислородного транспорта достигается за счет: 1) усиления регионарного кровообращения и микроциркуляции (вазоактивные препараты); 2) повышения кислородной ёмкости крови искусственными переносчиками кислорода (препараты группы перфторана) или путём увеличения сродства гемоглобина к кислороду; 3) усиления процессов отдачи кислорода тканям посредством снижения сродства гемоглобина к кислороду (активаторы системы глутатиона, реактиваторы ацетилхолинэстеразы, вазоактивные средства, корректоры дыхательного алкалоза – соли органических кислот); 4) повышения лёгочной вентиляции и минутного объёма кровообращения (психомотрные стимуляторы, производные тиоксантина), а также 5) cтимуляции эритропоэза (витамины группы В, гемопоэтические факторы).
Снижение потребления кислорода и расхода энергии в организме достигается путём: 1) снижения уровня бодрствования (снотворные, нейролептические и транквилизирующие средства, средства для наркоза). В реальных условиях могут применяться для переживания состояния гипоксии, т.е. для пассивного выживания организма за счёт поддержания процессов жизнедеятельности на низком, но достаточном уровне при исключении любой деятельности; 2) снижения продукции тепла в организме (альфа2-адреномиметики, бета-адреноблокаторы, холиномиметики, ГАМК-ергические средства, активаторы дофаминовых и аденозиновых рецепторов, антисеротонинергические средства).
Снижение кислородного запроса тканей за счёт игибирования нефосфорилирующего (перекисного, микросомального, свободнорадикального) окисления (антиоксиданты). Сохранение высших психических функций и вегетативного контроля за гиперактивацией симпатоадреналовой системы в условиях гипоксии (ноотропные средства, нейропептиды, психостимуляторы). Нормализация кислотно-основного состояния и проницаемости капилляров, функции биомембран и обмена электролитов (мочегонные препараты, средства купирующие алкалоз, корректоры обмена электролитов, минералокортикоиды).
Основными способами немедикаментозной профилактики и лечения кислородного голодания являются эпизодически повторяющиеся сеансы искусственно вызываемой гипоксии (подъемы в барокамерах, дыхание в замкнутое пространство или просто задержки дыхания, вдыхания смесей с низким содержанием кислорода и т.п.), варьирующие по продолжительности и величине снижения напряжения кислорода.
В основе механизма адаптации организма на клеточном уровне к дозированной гипоксии лежит повышение устойчивости клеток за счет снижения критической концентрации кислорода и увеличение скорости его потребления, указывающее на более эффективное использование кислорода. Естественная ритмика напряжения кислорода в тканях и клетках при повторяющихся гипоксических эпизодах способствует расширению уровня кислородного гомеостаза, предупреждает истощающее действие низкого напряжения кислорода и повышает устойчивость организма.
Пребывание в условиях умеренной гипоксии или повторное использование ее непродолжительных воздействий используется для увеличения адаптационного резерва организма, лечения и профилактики ряда заболеваний, а также специальной подготовки к условиям профессиональной деятельности. Нормобарическая интервальная тренировка используется для нормализации психофизиологического статуса, функциональной системы дыхания, вегетативной регуляции ритма сердца у больных бронхиальной астмой и с гипофункцией щитовидной железы, в лечении атопического дерматита и ограниченной склеродермии и других заболеваний и патологических состояний.