Адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование: патофизиологические и клинические аспекты кардиопротекции у больных с коронарной патологией
Адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование: патофизиологические и клинические аспекты кардиопротекции у больных с коронарной патологией
Лямина Н.П., Котельникова Е.В., Карпова Э.С. и др. Адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование: патофизиологические и клинические аспекты кардиопротекции у больных с коронарной патологией. КардиоСоматика. 2015; 6 (3): 27–32.
________________________________________________
Liamina N.P., Kotelnikova E.V., Karpova E.S. Adaptation to hypoxia and ischemic preconditioning: pathophysiologic and clinical aspects of cardioprotection in patients with coronary disease. Cardiosomatics. 2015; 6 (3): 27–32.
Адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование: патофизиологические и клинические аспекты кардиопротекции у больных с коронарной патологией
Лямина Н.П., Котельникова Е.В., Карпова Э.С. и др. Адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование: патофизиологические и клинические аспекты кардиопротекции у больных с коронарной патологией. КардиоСоматика. 2015; 6 (3): 27–32.
________________________________________________
Liamina N.P., Kotelnikova E.V., Karpova E.S. Adaptation to hypoxia and ischemic preconditioning: pathophysiologic and clinical aspects of cardioprotection in patients with coronary disease. Cardiosomatics. 2015; 6 (3): 27–32.
В настоящее время активно развивается направление исследования кардиопротекции и эндогенных методов неспецифической защиты миокарда – адаптация к гипоксии и ишемическое прекондиционирование. Для больных с кардиоваскулярной патологией перспективным подходом в решении проблемы защиты миокарда от ишемических повреждений может являться использование клеточных механизмов, реализуемых посредством адаптации к гипоксии и феномена ишемического прекондиционирования. Благодаря фундаментальным и клиническим исследованиям по изучению внутриклеточных функционально-метаболических механизмов адаптации к гипоксии и ишемии появилась реальная возможность значительно шире использовать знания о механизмах формирования адаптационных синдромов в клинической практике, а также для разработки новых научно обоснованных эффективных медицинских технологий в лечебно-профилактических программах реабилитации больных с кардиоваскулярной патологией.
Research of cardioprotection and endogenous methods of nonspecific myocardial protection – adaptation to hypoxia and ischemic preconditioning grows rapidly nowadays. In cardiovascular patients the use of cell mechanisms based on adaptation to hypoxia, and the phenomenon of ischemic preconditioning is a perspective and promising approach to solve the problem of myocardium protection in ischemic injury. In consequence of basic and clinical research in intracellular functional and methabolic mechanisms of adaptation to hypoxia and ischemia there is a real opportunity of widespread use of data on the mechanisms of adaptation syndrome formation in clinical practice, as well as to develop new research-based effective health technologies in medical rehabilitation programs in cardiovascular patients.
1. Литвицкий П.Ф. Патофизиология. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. / Litvitskii P.F. Patofiziologiia. M.: GEOTAR-MED, 2002. [in Russian]
2. Колчинская А.З. Интервальная гипоксическая тренировка: эффективность, механизмы действий. Киев: КГИФК-ЕЛТА, 1992. / Kolchinskaia A.Z. Interval'naia gipoksicheskaia trenirovka: effektivnost', mekhanizmy deistvii. Kiev: KGIFK-ELTA, 1992. [in Russian]
3. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптации. М.: Медицина, 1993. / Meerson F.Z. Adaptatsionnaia meditsina: mekhanizmy i zashchitnye effekty adaptatsii. M.: Meditsina, 1993. [in Russian]
4. Меерсон Ф.З., Твердохлиб В.П., Боев В.М. и др. Адаптация к периодической гипоксии в терапии и профилактике. М.: Наука, 1989. / Meerson F.Z., Tverdokhlib V.P., Boev V.M. i dr. Adaptatsiia k periodicheskoi gipoksii v terapii i profilaktike. M.: Nauka, 1989. [in Russian]
5. Шкроботько П.Ю. Дозированная гипоксия как немедикаментозный метод терапии. Актуальнi питання фармацевтичноi i методичноi науки та практики. 2011; XXIV (1): 147–8. / Shkrobot'ko P.Iu. Dozirovannaia gipoksiia kak nemedikamentoznyi metod terapii. Aktual'ni pitannia farmatsevtichnoi i metodichnoi nauki ta praktiki. 2011; XXIV (1): 147–8. [in Russian]
6. Selye H. The Story of the Adaptation Syndrome. ACTA Medical Montreal, PQ, 1952.
7. Kuroshima A, Habara Y, Uehara A et al. Cross adaption between stress and cold in rats. Pflugers Arch 1984; 402 (4): 402–8.
8. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессовым ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. / Meerson F.Z., Pshennikova M.G. Adaptatsiia k stressovym situatsiiam i fizicheskim nagruzkam. M.: Meditsina, 1988. [in Russian]
9. Meerson FZ, Malyshev IYu. Adaptation to stress increases the heart resistance to ischemic and reperfusion arrhythmias. J Mol Cell Cardiol 1989; 21 (3): 299–303.
10. Барбараш Н.А. Адаптация к холоду. Успехи физиологических наук. 1996; 27 (4): 116–32. / Barbarash N.A. Adaptatsiia k kholodu. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 1996; 27 (4): 116–32. [in Russian]
11. Ding HL et al, 2004; Fitzpatrick C M et al, 2005; Kolar F et al, 2005; Neckar J et al. 2002; 2005.
12. Fitzpatrick CM, Shi Y, Hutchins WC et al. Cardioprotection in chronically hypoxic rabbits persists on exposure to normoxia: role of NOS and KATP channels. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2005; 288 (1): H62–8.
13. Neckar J, Szarszoi O, Koten L et al. Effects of mitochondrial K (ATP) modulators on cardioprotection induced by chronic high altitude hypoxia in rats. Cardiovasc Res 2002; 55 (3): 567–75.
14. Дудко В.А., Соколов А.А. Моделированная гипоксия в клинической практике. Томск, 2000. / Dudko V.A., Sokolov A.A. Modelirovannaia gipoksiia v klinicheskoi praktike. Tomsk, 2000. [in Russian]
15. Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю. Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца. М.: Наука, 1993. / Meerson F.Z., Malyshev I.Iu. Fenomen adaptatsionnoi stabilizatsii struktur i zashchita serdtsa. M.: Nauka, 1993. [in Russian]
16. Ošťádal B, Kolář F, Pelouch V et al. Ontogenetic differences in cardiopulmonary adaptation to chronic hypoxia. Physiol Res 1995; 44: 45–51.
17. Lyamina NP, Lyamina SV, Senchiknin VN et al. Normobaric hypoxia conditioning reduces blood pressure and normalizes nitric oxide synthesis in patients with arterial hypertension. J Hypertens 2011; 29 (11): 2265–72.
18. Мастыкин А.С., Дривотинов Б.В., Апанель Е.И. Прерывистая ишемия мозга: случайный эпизод, запрограммированный риск или «предлечение?». Весцi НАН Беларуси. Сер. мед. наук. 2006; 3: 22–7. / Mastykin A.S., Drivotinov B.V., Apanel' E.I. Preryvistaia ishemiia mozga: sluchainyi epizod, zaprogrammirovannyi risk ili «predlechenie?». Vestsi NAN Belarusi. Ser. med. nauk. 2006; 3: 22–7. [in Russian]
19. Bin-Jaliah I, Ammar HI, Mikhailidis DP et al. Cardiac adaptive responses after hypoxia in an experimental model. Angiology 2010; 61 (2): 145–56.
20. Wasserfuhr D, Cetin SM., Yang J et al. Protection of the right ventricle from ischemia and reperfusion by preceding hypoxia. Naunyn-Schmiedeberg”s. Arch Pharmacol 2008; 378 (1): 27–32.
21. Lyamina N, Kotelnikova E, Karpova E et al.A New Physical Rehabilitation Program Based on Adaptation to Myocardial Ischemia is Cardioprotective for Patients With Ischemic Heart Disease: A Manifestation of Ischemic Preconditioning? Circulation 2013; 128: A14121.
22. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука, 1981. / Meerson F.Z. Adaptatsiia, stress i profilaktika. M.: Nauka, 1981. [in Russian]
23. Меерсон Ф.З. Физиология адаптационных процессов. М., 1986. / Meerson F.Z. Fiziologiia adaptatsionnykh protsessov. M., 1986. [in Russian]
24. Лукьянова Л.Д., Ушаков И.Б. Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и медицинские аспекты. М., 2004. / Luk'ianova L.D., Ushakov I.B. Problemy gipoksii: molekuliarnye, fiziologicheskie i meditsinskie aspekty. M., 2004. [in Russian]
25. Yellon DM, Dana A, Walker JM. Эндогенная защита миокарда: значение метаболической адаптации («прекондиционирования»). Медикография. 1999; 21 (2): 80–3. / Yellon DM, Dana A, Walker JM. Endogennaia zashchita miokarda: znachenie metabolicheskoi adaptatsii («prekonditsionirovaniia»). Medikografiia. 1999; 21 (2): 80–3. [in Russian]
26. Сидоренко Г.И., Турин А.В., Сополева Ю.В. и др. Феномен прерывистой ишемии у человека и его роль в клинических проявлениях в ишемической болезни сердца. Кардиология. 1997; 10: 10–6. / Sidorenko G.I., Turin A.V., Sopoleva Iu.V. i dr. Fenomen preryvistoi ishemii u cheloveka i ego rol' v klinicheskikh proiavleniiakh v ishemicheskoi bolezni serdtsa. Kardiologiia. 1997; 10: 10–6. [in Russian]
27. Gargid KD, Paucek P, Yarovoy V et al. Cardioprotective effects of diazoxide and its interaction with mitochondrial ATP sensitive K+ channels. Possible mechanisms of cardioprotection. Circ Res 1997; 81: 1072–82.
28. Liu Y, Sato T, O’Rourke B et al. Mitochondrial ATP dependent potassium channels: novel effectors of cardioprotection. Cicrulation 1998; 97: 2463–9.
29. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, mand their clinical implications. Part II Circulation 2001; 104: 3158–67.
30. Doenst T, Taegtmeyer H. Ischemic preconditioning-from bench to bedside. In: Beyersdorf F., ed. Ischemia-reperfusion injury in cardiac surgery. Landes Biosci 2001.
31. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, mand their clinical implications. Part I Circulation 2001; 104: 2981–9.
32. Шиминская Т.В., Добровольский Ф.В., Вавилова Г.Л. NO-зависимая модуляция чувствительности открытия митохондриальной поры при ишемии/реперфузии изолированного сердца. Рос. физиол. журн. им. И.М.Сеченова. 2009; 95 (1): 28–37. / Shiminskaia T.V., Dobrovol'skii F.V., Vavilova G.L. NO-zavisimaia moduliatsiia chuvstvitel'nosti otkrytiia mitokhondrial'noi pory pri ishemii/reperfuzii izolirovannogo serdtsa. Ros. fiziol. zhurn. im. I.M.Sechenova. 2009; 95 (1): 28–37. [in Russian]
33. Писаренко О.И. Ишемическое прекондиционирование: от теории к практике. Кардиология. 2005; 9: 62–72. / Pisarenko O.I. Ishemicheskoe prekonditsionirovanie: ot teorii k praktike. Kardiologiia. 2005; 9: 62–72. [in Russian]
34. Портниченко А.Г. Феномен позднего прекондиционирования миокарда, или фенотипическая кардиопротекция. В кн.: Эндогенные механизмы кардиопротекции как основа патогенетической терапии заболеваний сердца. Под ред. А.А.Мойбенко, В.Е.Досенко, А.Н. Пархоменко. Киев: Наукова думка НАН Украiни, 2008; с. 305–31. / Portnichenko A.G. Fenomen pozdnego prekonditsionirovaniia miokarda, ili fenotipicheskaia kardioprotektsiia. V kn.: Endogennye mekhanizmy kardioprotektsii kak osnova patogeneticheskoi terapii zabolevanii serdtsa. Pod red. A.A.Moibenko, V.E.Dosenko, A.N. Parkhomenko. Kiev: Naukova dumka NAN Ukraini, 2008; s. 305–31. [in Russian]
35. Valdez LB, Zaobornyj T, Alvarez S. Heart mitochondrial nitric oxide synthase. Effects of hypoxia and aging. Mol Aspects Med 2004; 25: 49–59.
________________________________________________
1. Litvitskii P.F. Patofiziologiia. M.: GEOTAR-MED, 2002. [in Russian]
2. Kolchinskaia A.Z. Interval'naia gipoksicheskaia trenirovka: effektivnost', mekhanizmy deistvii. Kiev: KGIFK-ELTA, 1992. [in Russian]
3. Meerson F.Z. Adaptatsionnaia meditsina: mekhanizmy i zashchitnye effekty adaptatsii. M.: Meditsina, 1993. [in Russian]
4. Meerson F.Z., Tverdokhlib V.P., Boev V.M. i dr. Adaptatsiia k periodicheskoi gipoksii v terapii i profilaktike. M.: Nauka, 1989. [in Russian]
5. Shkrobot'ko P.Iu. Dozirovannaia gipoksiia kak nemedikamentoznyi metod terapii. Aktual'ni pitannia farmatsevtichnoi i metodichnoi nauki ta praktiki. 2011; XXIV (1): 147–8. [in Russian]
6. Selye H. The Story of the Adaptation Syndrome. ACTA Medical Montreal, PQ, 1952.
7. Kuroshima A, Habara Y, Uehara A et al. Cross adaption between stress and cold in rats. Pflugers Arch 1984; 402 (4): 402–8.
8. Meerson F.Z., Pshennikova M.G. Adaptatsiia k stressovym situatsiiam i fizicheskim nagruzkam. M.: Meditsina, 1988. [in Russian]
9. Meerson FZ, Malyshev IYu. Adaptation to stress increases the heart resistance to ischemic and reperfusion arrhythmias. J Mol Cell Cardiol 1989; 21 (3): 299–303.
10. Barbarash N.A. Adaptatsiia k kholodu. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 1996; 27 (4): 116–32. [in Russian]
11. Ding HL et al, 2004; Fitzpatrick C M et al, 2005; Kolar F et al, 2005; Neckar J et al. 2002; 2005.
12. Fitzpatrick CM, Shi Y, Hutchins WC et al. Cardioprotection in chronically hypoxic rabbits persists on exposure to normoxia: role of NOS and KATP channels. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2005; 288 (1): H62–8.
13. Neckar J, Szarszoi O, Koten L et al. Effects of mitochondrial K (ATP) modulators on cardioprotection induced by chronic high altitude hypoxia in rats. Cardiovasc Res 2002; 55 (3): 567–75.
14. Dudko V.A., Sokolov A.A. Modelirovannaia gipoksiia v klinicheskoi praktike. Tomsk, 2000. [in Russian]
15. Meerson F.Z., Malyshev I.Iu. Fenomen adaptatsionnoi stabilizatsii struktur i zashchita serdtsa. M.: Nauka, 1993. [in Russian]
16. Ošťádal B, Kolář F, Pelouch V et al. Ontogenetic differences in cardiopulmonary adaptation to chronic hypoxia. Physiol Res 1995; 44: 45–51.
17. Lyamina NP, Lyamina SV, Senchiknin VN et al. Normobaric hypoxia conditioning reduces blood pressure and normalizes nitric oxide synthesis in patients with arterial hypertension. J Hypertens 2011; 29 (11): 2265–72.
18. Mastykin A.S., Drivotinov B.V., Apanel' E.I. Preryvistaia ishemiia mozga: sluchainyi epizod, zaprogrammirovannyi risk ili «predlechenie?». Vestsi NAN Belarusi. Ser. med. nauk. 2006; 3: 22–7. [in Russian]
19. Bin-Jaliah I, Ammar HI, Mikhailidis DP et al. Cardiac adaptive responses after hypoxia in an experimental model. Angiology 2010; 61 (2): 145–56.
20. Wasserfuhr D, Cetin SM., Yang J et al. Protection of the right ventricle from ischemia and reperfusion by preceding hypoxia. Naunyn-Schmiedeberg”s. Arch Pharmacol 2008; 378 (1): 27–32.
21. Lyamina N, Kotelnikova E, Karpova E et al.A New Physical Rehabilitation Program Based on Adaptation to Myocardial Ischemia is Cardioprotective for Patients With Ischemic Heart Disease: A Manifestation of Ischemic Preconditioning? Circulation 2013; 128: A14121.
22. Meerson F.Z. Adaptatsiia, stress i profilaktika. M.: Nauka, 1981. [in Russian]
23. Meerson F.Z. Fiziologiia adaptatsionnykh protsessov. M., 1986. [in Russian]
24. Luk'ianova L.D., Ushakov I.B. Problemy gipoksii: molekuliarnye, fiziologicheskie i meditsinskie aspekty. M., 2004. [in Russian]
25. Yellon DM, Dana A, Walker JM. Endogennaia zashchita miokarda: znachenie metabolicheskoi adaptatsii («prekonditsionirovaniia»). Medikografiia. 1999; 21 (2): 80–3. [in Russian]
26. Sidorenko G.I., Turin A.V., Sopoleva Iu.V. i dr. Fenomen preryvistoi ishemii u cheloveka i ego rol' v klinicheskikh proiavleniiakh v ishemicheskoi bolezni serdtsa. Kardiologiia. 1997; 10: 10–6. [in Russian]
27. Gargid KD, Paucek P, Yarovoy V et al. Cardioprotective effects of diazoxide and its interaction with mitochondrial ATP sensitive K+ channels. Possible mechanisms of cardioprotection. Circ Res 1997; 81: 1072–82.
28. Liu Y, Sato T, O’Rourke B et al. Mitochondrial ATP dependent potassium channels: novel effectors of cardioprotection. Cicrulation 1998; 97: 2463–9.
29. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, mand their clinical implications. Part II Circulation 2001; 104: 3158–67.
30. Doenst T, Taegtmeyer H. Ischemic preconditioning-from bench to bedside. In: Beyersdorf F., ed. Ischemia-reperfusion injury in cardiac surgery. Landes Biosci 2001.
31. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, mand their clinical implications. Part I Circulation 2001; 104: 2981–9.
32. Shiminskaia T.V., Dobrovol'skii F.V., Vavilova G.L. NO-zavisimaia moduliatsiia chuvstvitel'nosti otkrytiia mitokhondrial'noi pory pri ishemii/reperfuzii izolirovannogo serdtsa. Ros. fiziol. zhurn. im. I.M.Sechenova. 2009; 95 (1): 28–37. [in Russian]
33. Pisarenko O.I. Ishemicheskoe prekonditsionirovanie: ot teorii k praktike. Kardiologiia. 2005; 9: 62–72. [in Russian]
34. Portnichenko A.G. Fenomen pozdnego prekonditsionirovaniia miokarda, ili fenotipicheskaia kardioprotektsiia. V kn.: Endogennye mekhanizmy kardioprotektsii kak osnova patogeneticheskoi terapii zabolevanii serdtsa. Pod red. A.A.Moibenko, V.E.Dosenko, A.N. Parkhomenko. Kiev: Naukova dumka NAN Ukraini, 2008; s. 305–31. [in Russian]
35. Valdez LB, Zaobornyj T, Alvarez S. Heart mitochondrial nitric oxide synthase. Effects of hypoxia and aging. Mol Aspects Med 2004; 25: 49–59.
1 ГБОУ ВПО Саратовский государственный медицинский университет им. В.И.Разумовского Минздрава России. 410012, Россия, Саратов, ул. Большая Казачья, 112;
2 ГБОУ ВПО Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И.Евдокимова Минздрава России. 127473, Россия, Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1
*lyana_n@mail.ru
1 V.I.Razumovskiy Saratov State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation. 410012, Russian Federation, Saratov, ul. Bol'shaia Kazach'ia, 112;
2 A.I.Evdokimov Moscow State Medical and Dental University of the Ministry of Health of the Russian Federation. 127473, Russian Federation, Moscow, ul. Delegatskaia, d. 20, str. 1
*lyana_n@mail.ru