Niedotlenienie = zdrowie?

… hipoksja (niedotlenienie), nawet poważna ale krótkotrwała, może wywołać pozytywne efekty w organizmie człowieka…

To stwierdzenie wyda się wielu osobom co najmniej zaskakujące, jeszcze bardziej zaskakujący będzie fakt, że tzw. lecznicza hipoksja, polegająca na przebywaniu w warunkach wysokogórskich, jest wykorzystywana od dawna. Wiele organizmów żyjących na ziemi (w tym większość ludzi) posiada wbudowane zróżnicowane mechanizmy obronne, które mają im pomagać w reakcji na niedobór tlenu. Odpowiedzialny jest za to gen EPAS1. Reakcja organizmu wywoływana działalnością tego genu określana jest mianem HIF-1 (ang. HIF – hypoxia inducible factor, czyli „czynnik indukowany hipoksją”).  Czynnik ten, aktywowany czasowo ograniczonym, regularnym pobytem w warunkach stabilnego klimatu wysokogórskiego, działa jeszcze długie miesiące po zakończeniu tego rodzaju kuracji.

 

loxys-28

 

Opracowano specjalne metody leczenia, wiążące się z wystawieniem pacjenta na działanie warunków analogicznych, jakie panują w wysokich górach. Szczególnie pozytywne efekty są obserwowane w przebiegu:

  • terapii schorzeń metabolicznych  – głównie cukrzycy typu 2 i otyłości,
  • terapii astmy oskrzelowej,
  • gojenia ran pooperacyjnych,
  • rehabilitacji,
  • i innych.

Efektem terapii w warunkach wysokościowych jest znaczna możliwość powrotu do zdrowia w nieinwazyjny i naturalny sposób, a w niektórych sytuacjach odstawienie lub zredukowanie dawek leków. Czemu zatem tak niewiele osób o niej słyszało?

Do niedawna dostęp do klimatu wysokogórskiego łączył się z uciążliwym i kosztownym wyjazdem w wysokie góry. W Alpach, Pirenejach i Tybecie istnieje cały szereg ekskluzywnych sanatoriów leczących astmę i oferujących zabiegi rehabilitacyjne na wysokościach powyżej 2200 m n.p.m., lecz na pobyt w nich stać niewiele osób. Od Olimpiady w 1968 roku, która odbywała się w Meksyku, powstało co prawda wiele systemów sztucznej hipoksji (patrz historia treningu wysokogórskiego), lecz są one uciążliwe w eksploatacji i niestabilne, a ich utrzymanie jest bardzo kosztowne. Dopiero powstanie systemu Lowoxygen Systems, z którego wywodzi się technologia LOXYS, umożliwiło wprowadzenie stabilnych warunków normobarycznego klimatu wysokogórskiego do laboratoriów, pokoi pacjentów, sal treningowych, a nawet do dużo większych pomieszczeń, np. basenów. Wynalazek ten otwiera wiele możliwości przed naukowcami, których badania do tej pory były ograniczone albo ryzykiem wynikającym z negatywnego wpływu obniżonego ciśnienia w naturalnych górach, albo po prostu wysokimi kosztami badań.

 

loxys-29

 

Efekty zastosowania

Mechanizm odpowiedzialny za pozytywny efekt terapii wysokościowej został opracowany na kilku płaszczyznach, takich jak:

  • regulacja aktu oddychania,
  • oddychanie komórkowe,
  • produkcja reaktywnych form tlenu,
  • aktywacja czynnika indukowanego hipoksją (HIF – hypoxia inducible factor).

Początkową odpowiedzią organizmu na hipoksję jest zwiększenie ilości oddechów oraz przyspieszenie akcji serca. Jest to szczególnie nasilone w trakcie pierwszych pobytów w symulowanych warunkach wysokościowych. Odpowiedź ta z czasem nie jest już tak nasilona z powodu rozwinięcia się mechanizmów adaptacyjnych, obserwuje się jednak wzrost wrażliwości ośrodka oddechowego na niskie wartości tlenu, co może być wykorzystywane w problemach związanych z bezdechem sennym. Jednocześnie w obrębie niedotlenionych tkanek, zanim dojdzie do odpowiedzi np. ze strony zwiększenia ilości hemoglobiny, poprawie ulega transport tlenu w obrębie błon komórkowych, dzięki czemu jest on efektywniej wykorzystywany na potrzeby energetyczne organizmu. Poprawa funkcjonalności błon komórkowych znalazła zastosowanie w tzw. kondycjonowaniu serca, które wraz z niżej opisaną odpowiedzią na hipoksję są w stanie przygotować mięsień sercowy na poważne niedotlenienie (zawał, operacja kardiochirurgiczna), dzięki czemu uszkodzona powierzchnia mięśnia sercowego może być dużo mniejsza.

 

loxys-30

 

W warunkach obniżonej zawartości tlenu w powietrzu wzmaga się produkcja tzw. reaktywnych form tlenu (RFT), nazywanych potocznie wolnymi rodnikami (inne określenie to stres oksydacyjny). Choć na pierwszy rzut oka wydaje się to niekorzystne, większa liczba RFT pobudza enzymy antyoksydacyjne do zwiększenia swojej aktywności. W ten sposób przy krótkotrwałych ekspozycjach na warunki wysokogórskie dochodzi do usprawnienia jednego z najważniejszych elementów obronnych naszego organizmu, jakim są enzymy antyoksydacyjne. Z podobną sytuacją mamy do czynienia w trakcie bardzo intensywnego wysiłku fizycznego, w czasie którego również wzrasta poziom stresu oksydacyjnego, pobudzający następnie enzymy antyoksydacyjne do zwiększenia swojej aktywności. Wysoka aktywność enzymów antyoksydacyjnych jest odpowiedzialna za długowieczność i dobrą odporność, co jest charakterystyczne dla osób regularnie trenujących. Opisany mechanizm znalazł zastosowanie w leczeniu astmy i alergicznego nieżytu nosa oraz innych chorób, w których rozwoju kluczową rolę odgrywa stan zapalny. Można w tym miejscu wymienić także miażdżycę naczyń krwionośnych, cukrzycę czy zaburzenia rytmu serca, będące często skutkiem ogólnoustrojowego stanu zapalnego. Warty zapamiętania jest fakt, że po kilkunastu pobytach w warunkach wysokościowych układ enzymatyczny organizmu jest przygotowany na wypadek wystąpienia ostrych epizodów niedokrwienia czy niedotlenienia, przez uaktywnienie mechanizmów prewencyjnych.

 

Ważne dla pacjenta

LOXYS specjalizuje się w tworzeniu atmosfery wysokogórskiej. W wytworzonych przez nas warunkach można skutecznie przeprowadzić omawiane wyżej hartowanie mięśnia sercowego, dzięki czemu możliwe będzie uniknięcie zawału mięśnia sercowego, a w razie jego wystąpienia powikłania będą zdecydowanie łagodniejsze. Dodatkowo regularne sesje w warunkach obniżonej zawartości tlenu pozwalają poprawić kondycję, obniżyć spoczynkową wartość tętna oraz unormować ciśnienie krwi. Efekty te można osiągnąć bez konieczności ćwiczeń fizycznych. Bierny pobyt również przynosi taki rezultat, dzięki czemu u pacjentów powraca chęć do aktywnego spędzania czasu. Pozytywne następstwa terapii w warunkach obniżonej wartości tlenu zostały wykazane zarówno u osób z rozpoznanymi schorzeniami kardiologicznymi, jak i u osób zdrowych.

 

loxys-64

 

Ważne dla lekarza/naukowca

LOXYS dostarcza technologię gwarantującą stabilne warunki wewnątrz pomieszczeń. Pozwala to badać i wdrażać innowacyjne metody postępowania przy różnego rodzaju chorobach i schorzeniach, bez ryzyka pojawienia się czynników zakłócających. Spełnione zostają wszystkie wymogi, jakie nauka stawia wobec tego typu projektów – maksymalne bezpieczeństwo dla pacjenta, stabilne i powtarzalne warunki dla naukowca. Badania z użyciem kontrolowanego niedotlenienia od kilku lat wnoszą do świata nauki coraz więcej rozwiązań, które zmieniają spojrzenie na wiele różnych zagadnień, szczególnie z zakresu nauk biomedycznych. Niedotlenienie okazuje się być nie tylko czymś, co kojarzyć się powinno z obumieraniem tkanek. Staje się narzędziem i kluczem otwierającym nowe pole działania w wyjaśnianiu mechanizmów fizjologicznych, biochemicznych czy genetycznych.