Terapia cu hipoxie-hiperoxie intermitentă (IHHT)

Se știe de mult timp că terapia cu oxigen este una dintre principalele intervenții clinice, deoarece salvează vieți, este ușor de aplicat și accesibilă din punct de vedere economic. În funcție de concentrația oxigenului administrat vorbim de hipoxie sau hiperoxie.

Termenul de hipoxie se referă la scăderea concentrației de oxigen din aerul respirat sub valoarea normală de 21% și este frecvent întâlnită în diferite afecțiuni. Opusul său, hiperoxia, reprezintă creșterea concentrației oxigenului peste 21% în aerul respirat.

În ultimii ani, răspunsul celulelor, țesuturilor și corpului uman la hipoxie a atras atenția comunității științifice. Așa s-a ajuns ca în 2019 să se acorde premiul Nobel „pentru descoperirile despre modul în care celulele simt și se adaptează la disponibilitatea oxigenului”.

În paralel, cercetările asupra efectului hipoxiei intermitente au fost tot mai numeroase în întreaga lume. Utilizarea așa-numitei terapii cu hipoxie intermitentă (IHT) la sportivi și militari, alături de aplicațiile medicale pentru prevenirea și tratamentul diferitelor boli, au stârnit interesul comunității științifice și au demonstrat potențialului benefic al acestei tehnologii. Prin contrast cu efectele favorabile ale hipoxiei intermitente, expunerea acută la hipoxie are efecte contrare, cu afectarea unor structuri celulare mergând până la distrucții mitocondriale.

În ce privește hiperoxia, Ghidul Organizației Mondiale a Sănătății din 2016 recomandă ca orice pacient anesteziat, intubat și ventilat mecanic pentru intervenții chirurgicale ar trebui să primească o concentrație de 80% oxigen în timpul intervenției și până la 6 ore după intervenție. Astfel de concentrații mari de oxigen pot avea efect benefic important asupra reducerii infecțiilor la nivelul plăgii operatorii.

S-a descoperit că hipoxia intermitentă duce la declanșarea unui răspuns complex prin modularea multor mecanisme la nivelul celulei umane, cum ar fi:

• scăderea speciilor reactive de oxigen (ROS) și azot (RNS);
• exprimarea genelor care răspund la hipoxie, inclusiv a celor pentru eritropoietină și a factorilor de creștere;
• controlul calității mitocondriilor.

Adaptarea la stimularea hipoxică intermitentă determină modificări pozitive în aparatul mitocondrial al celulelor cu rezultate benefice pentru celulele organismului:

• creșterea numărul total de mitocondrii;
• scăderea numărul corpusculilor intracelulari cu modificări structurale;
• formarea de mitocondrii active energetic.

Studiile clinice au arătat că aplicarea unor intervale scurte și controlate de hipoxie moderată, între 9% și 16%, provoacă un tip de stres celular moderat ale cărui efecte terapeutice favorabile ar putea fi clasificate astfel:

Sistem respirator:

• creșterea saturației de oxigen;
• creșterea capacității de efort;
• creșterea volumului respirator;
• creșterea capacității de difuzie a gazelor O2 și CO2

Sistem nervos

• îmbunătățirea scorurilor pentru depresie și anxietate;
• îmbunătățirea funcțiilor cognitive;
• facilitarea neuroplasticită

Sistem cardiovascular

• creșterea capacității de efort;
• îmbunătățirea fracției de ejecție a ventriculului stâng;
• scăderea tensiunii arteriale sistolice și diastolice;
• scăderea trigliceridelor și a colesterolului LDL.

Sistem musculoscheletal

• creșterea rezistenței musculare;
• creșterea densității rețelei vasculare.

Sistem hormonal și metabolic

• influențarea metabolismului osos și a enzimelor implicate în acesta;
• influențarea metabolismului carbohidraților cu scăderea zahărului din sânge;
• influențarea metabolismului lipidic cu scăderea trigliceridelor și a colesterolului LDL.

IHHT la pacienții post-Covid-19

În perioada pandemiei Covid-19 au fost publicate studii care arătau că, în orașele aflate la altitudine mare, numărul de cazuri a fost mai scăzut și severitatea manifestărilor clinice a fost mai mică. Astfel, antrenamentul fizic cu stimul hipoxic poate fi o alternativă care se adaugă la tratamentele convenționale în recuperarea pacientului cu COVID-19.

Un studiu clinic efectuat la Sao Paulo în Brazilia a inclus subiecți între 30 și 69 de ani care avuseseră forme moderate sau severe de Covid-19 și care prezentau diverse afectări post-Covid la 30 de zile după externarea din spital. Cercetătorii brazilieni au concluzionat că un program de exerciții fizice de intensitate moderată efectuate în hipoxie normobară intermitentă ar putea fi o alternativă eficientă în reabilitarea convalescenților care prezentau simptome moderate până la severe pentru recuperarea funcției pulmonare, a aptitudinii fizice, a calității vieții și a sănătății mintale, precum și a homeostaziei imunologice, prevenirea bolilor inflamatorii cronice și autoimune și prevenirea noilor infecții.

IHHT și influențarea metabolismului lipidic și scăderii în greutate

Deoarece luarea în considerare a IHHT ca metodă de tratament pentru ameliorarea profilului lipidic și obezitate este relativ nouă, se deschid multiple direcții pentru viitoare cercetări care să aibă ca obiectiv îmbunătățirea sănătății cardio-metabolice și scăderea în greutate.

În ultimii ani au fost publicate mai multe recenzii care analizează rezultatele unor studii clinice asupra efectelor nivelurilor scăzute de oxigen inspirat la subiecți obezi și/sau supraponderali. Una din primele metaanalize pe această temă a fost cea publicată în 2017 de Hobbins și colab., intitulată Normobaric hypoxic conditioning to maximize weight loss and ameliorate cardio-metabolic health in obese populations: a systematic review. Autorii au constatat că în majoritatea studiilor analizate se asocia IHHT la exercițiul fizic continuu la intensitate moderată. Această asociere se datorează probabil faptului că este general acceptat în lumea medicală că exercițiul fizic continuu de intensitate moderată (60–75% AVmax pentru 60–90 min, de 3 ori pe săptămână) este metoda cea mai recomandată pentru scăderea în greutate alături de dietă.

În mai multe studii clinice analizate care au asociat hipoxia controlată cu exercițiul fizic s-a constatat o scădere în greutate mai mare de 3%, acesta fiind pragul semnificativ statistic. La fel de interesant este și faptul că asocierea hipoxiei controlate a dus la o creștere a aderenței subiecților obezi sau supraponderali la programul de exerciții fizice.

Conform unui studiu publicat de Bestavashvili și colab. la sfârșitul lui 2021 (Intermittent Hypoxic-Hyperoxic Exposures Effects in Patients with Metabolic Syndrome: Correction of Cardiovascular and Metabolic Profile), modul în care IHHT influențează metabolismul lipidic a fost benefic pentru corectarea profilului cardiovascular și metabolic la pacienții cu sindrom metabolic. Pacienții care au efectuat 15 sesiuni IHHT au avut o scădere semnificativă a colesterolului total și LDL-colesterolului în comparație cu grupul de control. Totodată au scăzut valorile tensiunii arteriale sistolice și diastolice în repaus.

Echipamente pentru IHHT

Echipamentele IHHT permit respirația alternativă – printr-o mască - de aer hipoxic (cu un nivel scăzut de oxigen) urmată de respirație cu aer hiperoxic (cu nivel ridicat de oxigen).

Cel mai cunoscut și apreciat echipament de acest fel se numește CellOxy. Aparatul permite stabilirea în funcție de patologie și de obiectivele terapeutice a duratei fazelor de hipoxie, normoxie și hiperoxie și a concentrației de oxigen din aerul respirat prin mască.

Se știe că în mod normal aerul atmosferic conține 20,95% oxigen, 78,09% azot, 0,93% argon și 0,04% bioxid de carbon. CellOxy poate furniza în faza hipoxică o concentrație reglabilă de oxigen între 9% și 16% iar în faza hiperoxică o concentrație de oxigen de 35%.

Aparatul produce aer respirabil cu diferite concentrații de oxigen, care poate fi comparat cu oxigenul absorbit de plămânii umani simulând o altitudine de la aproximativ 1500m până la 6500m, permițând astfel să aibă loc terapia hipoxică.

În plus, dispozitivul poate îmbogăți aerul ambiant cu oxigen, producând astfel un aer respirabil care conține 35% oxigen (± 2%) și permițând desfășurarea așa-numitei faze de terapie hiperoxice.

Poate fi selectată și o fază normoxică, caz în care vorbim despre un amestec de aer cu o concentrație de oxigen de 20,9%, care este concentrația de oxigen a aerului la nivelul mării.

Fazele de terapie hipoxică și hiperoxică sunt normobare și reprezintă proceduri non-invazive care pot fi utilizate în ambulatoriu pentru o varietate de boli, așa cum am arătat în primul capitol al acestui material.

Practic se pot selecta următoarele protocoale de lucru:

• Hipoxie - hiperoxie
• Hipoxie - normoxie
• Hipoxie - normoxie - hiperoxie
• Hipoxie - hiperoxie - normoxie
• Hipoxie - hiperoxie inteligentă

Protocolul de referință pornește de la următoarea configurare:

• 3-5 cicluri cu 10-12% oxigen pentru 5-7 minute urmate de 2-5 minute de hiperoxie;
• 2-3 ședințe /săptămână
• 2-8 săptămâni

Acest protocol poate fi ajustat în urma unor teste care se fac înainte de prima ședință și se pot repeta ulterior. În cursul primului test hipoxic, aparatul sugerează o valoare a concentrației de oxigen, care odată acceptată, va fi salvată în fișa pacientului pentru a fi folosită la ședințele următoare. Al doilea test hipoxic măsoară timpul necesar pacientului pentru a ajunge să respire aer a cărui concentrație de oxigen scade de la concentrația normală la concentrația stabilită în timpul primului test. În acest fel fiecare pacient beneficiază de un protocol terapeutic personalizat, care ține cont și de alte patologii asociate.

Echipamentul CellOxy prezentat se află în dotarea Hyperclinicii MedLife Craiova unde, în urma unei consultații la unul dintre medicii de medicină fizică și de reabilitare, pacienții pot beneficia de această terapie modernă, cu efecte favorabile în diverse patologii.