Регистрация
Забыли свой пароль?
  1. Главная
  2. Каталог статей
  3. Креативная кардиология. 2026; 20(2)
  4. Интервальное гипоксическое кондиционирование: системные и молекулярные механизмы, возможности использования в клинической практике

Интервальное гипоксическое кондиционирование: системные и молекулярные механизмы, возможности использования в клинической практике

Авторы: Бузиашвили Ю.И., Кокшенева И.В., Турахонов Т.К., Джалилов М.А.

Организация:
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» Минздрава России, Москва, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Тип статьи: Обзоры

DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2026-20-2-208-220

УДК: 615.835.32

Для цитирования:  Бузиашвили Ю.И., Кокшенева И.В., Турахонов Т.К., Джалилов М.А. Интервальное гипоксическое кондиционирование: системные и молекулярные механизмы, возможности использования в клинической практике. Креативная кардиология. 2026; 20 (2): 208–220. DOI: 10.24022/1997-3187-2026-20-2-208-220

Поступила / Принята к печати:  12.01.2026 / 29.01.2026

Ключевые слова: интервальное гипоксическое кондиционирование, адаптационные механизмы при гипоксии, гипокситерапия в лечении сердечно-сосудистых заболеваний

Скачать (Download)


 

Аннотация

Подход с использованием интервального гипоксического кондиционирования основан на чередовании воздействия гипоксических и нормо-/гипероксических условий, облегчая адаптацию к пониженной доступности кислорода. Эта методика, изначально используемая в спорте и высотной медицине, показала себя многообещающей при лечении и реабилитации пациентов со множеством заболеваний.

В данном обзоре систематизированы имеющиеся опубликованные данные относительно роли прерывистого гипоксического кондиционирования и его основных механизмов в качестве потенциала в защите органов и лечении широкого спектра заболеваний. Инициируемые гипоксическим кондиционированием адаптационные механизмы включают ряд процессов, таких как улучшение функции митохондрий, снижение окислительного стресса, воспаления и апоптоза, а также усиление экспрессии гипоксических генов, улучшение метаболического статуса.

Потенциальные положительные эффекты гипоксического кондиционирования были продемонстрированы во многих областях, показав клиническую эффективность: например, снижение артериального давления у больных с артериальной гипертензией, уменьшение симптомов коронарной недостаточности у больных со стабильной ишемической болезнью сердца, более быстрое и полное восстановление после операции аортокоронарного шунтирования, сохранение когнитивных функций у пожилых людей, содействие снижению массы тела у людей с избыточной массой тела.

С учетом того, что прерывистое гипоксическое кондиционирование способствует полезным физиологическим реакциям во многих органах и системах, это исследование направлено на привлечение внимания к возможности клинического применения интервального гипоксического кондиционирования в качестве многоорганной защитной стратегии.

Литература

  1. Luks A.M., Hackett P.H. Medical conditions and high-altitude travel. New Eng. J. Medicine. 2022; 386 (4): 364–373. DOI: 10.1056/NEJMra2104829.
  2. Бузиашвили Ю.И., Кокшенева И.В., Тугеева Э.Ф. и др. Влияют ли генетические факторы на развитие гиперлактатемии после кардиохирургических операций? Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2020; 21 (4): 388–397. DOI: 10.24022/1810-0694-2020-21-4-388-397.
  3. Купряшов А.А., Ривняк М.И. Гипоксия и дефицит железа: синергичные эффекты на организм. Клиническая физиология кровообращения. 2022; 19 (1): 57–69. DOI: 10.24022/1814-6910-2022-19-1-57-69.
  4. Токмакова К.А., Купряшов А.А., Жемарина Д.Ш. и др. Механизмы и прогноз развития тканевой гипоксии у пациентов с поздней тромбоцитопенией после операции с искусственным кровообращением. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2024; 25 (S3): 144.
  5. Трембач Н.В., Трембач И.А., Заболотских И.Б. Периферическая хеморецепция при хронической сердечной недостаточности: подходы к изучению и клиническое значение. Клиническая физиология кровообращения. 2024; 21 (3): 182–200. DOI: 10.24022/1814-6910-2024-21-3-182-200.
  6. Schito L., Semenza G.L. Hypoxia-inducible factors: Master regulators of cancer progression. Trends in Cancer. 2016; 2 (12): 758–770. DOI: 10.1016/j.trecan.2016.10.016.
  7. Panza G.S., Alex R.M., Yokhana S.S. et al. Increased oxidative stress, loop gain and the arousal threshold are clinical predictors of increased apnea severity following exposure to intermittent hypoxia. Nature and Science of Sleep. 2019; 11: 265–279. DOI: 10.2147/NSS.S228100.
  8. Глазачев О., Копылов П., Суста Д. и др. Адаптации после тренировки с прерывистой гипоксией-гипероксией у пациентов с ишемической болезнью сердца: контролируемое исследование. Клиническая кардиология. 2017; 40 (6): 370–376. DOI: 10.1002/clc.22670.
  9. Burtscher J., Romani M., Bernardo G. et al. Boosting mitochondrial health to counteract neurodegeneration. Progress in Neurobiology. 2022; 215: 102289. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2022.102289.
  10. Gibson O.R., Taylor L., Watt P.W., Maxwell N.S. Cross-adaptation: Heat and cold adaptation to improve physiological and cellular responses to hypoxia. Sports Medicine. 2017; 47 (9): 1751–1768. DOI: 10.1007/s40279-017-0717-z.
  11. Burtscher J., Mallet R.T., Pialoux V. et al. Adaptive responses to hypoxia and/or hyperoxia in humans. Antioxidants & Redox Signaling. 2022; 37 (13–15): 887–912. DOI: 10.1089/ars.2021.0280.
  12. Burtscher J., Hohenauer E., Burtscher M. et al. Environmental and behavioral regulation of HIF-mitochondria crosstalk. Free Radical Biology & Medicine. 2023; 206: 63–73. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2023.06.015.
  13. Smith K.A., Waypa G.B., Schumacker P.T. Redox signaling during hypoxia in mammalian cells. Redox Biology. 2017; 13: 228–234. DOI: 10.1016/j.redox.2017.05.020.
  14. Taylor C.T., Scholz C.C. The effect of HIF on metabolism and immunity. Nature Reviews Nephrology. 2022; 18 (9): 573–587. DOI: 10.1038/s41581-022-00587-8.
  15. Cartwright I.M., Colgan S.P. The hypoxic tissue microenvironment as a driver of mucosal inflammatory resolution. Frontiers in Immunology. 2023; 14: 1124774. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1124774.
  16. Li G., Guan Y., Gu Y. et al. Intermittent hypoxic conditioning restores neurological dysfunction of mice induced by long-term hypoxia. CNS Neuroscience & Therapeutics. 2023; 29 (1): 202–215. DOI: 10.1111/cns.13996.
  17. Panza G.S., Puri S., Lin H.o-S. et al. Daily exposure to mild intermittent hypoxia reduces blood pressure in male OSA patients with hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2022; 205 (8): 949–958. DOI: 10.1164/rccm.202108-1808OC.
  18. Glazachev O.S., Kryzhanovskaya S.Yu., Zapara M.A. et al. Safety and efficacy of intermittent hypoxia conditioning as a new rehabilitation/secondary prevention strategy for patients with cardiovascular diseases: A systematic review and meta-analysis. Current Cardiology Reviews. 2021; 17 (6): e051121193317. DOI: 10.2174/1573403X17666210514005235.
  19. Manukhina E.B., Belkina L.M., Terekhina O.L. et al. Normobaric, intermittent hypoxia conditioning is cardio- and vasoprotective in rats. Experimental Biology and Medicine. 2013; 238 (12): 1413–1420. DOI: 10.1177/1535370213508718.
  20. Bestavashvili A., Glazachev O., Bestavashvili A. et al. The effects of intermittent hypoxic–hyperoxic exposures on lipid profile and inflammation in patients with metabolic syndrome. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2021; 8: 700826. DOI: 10.3389/fcvm.2021.700826.
  21. Jarrard C.P., Nagel M.J., Stray-Gundersen S. et al. Hypoxic preconditioning attenuates ischemia-reperfusion injury in young healthy adults. Journal of Applied Physiology. 2021; 130 (3): 846–852. DOI: 10.1152/japplphysiol.00772.2020.
  22. Stray-Gundersen S., Massoudian S.D., Wojan F. et al. Hypoxic preconditioning reduces endothelial ischemia-reperfusion injury in older adults. American Journal of Physiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2022; 323 (5): R832–R838. DOI: 10.1152/ajpregu.00200.2022.
  23. Ryou M.G., Sun J., Oguayo K.N. et al. Hypoxic conditioning suppresses nitric oxide production upon myocardial reperfusion. Experimental Biology and Medicine. 2008; 233 (6): 766–774. DOI: 10.3181/0710-RM-282.
  24. Golukhova E., Sigaev I., Keren M. et al. Early and Long-Term Results of Simultaneous and Staged Revascularization of Coronary and Carotid Arteries. Pathophysiology. 2024; 31 (2): 210–224. DOI: 10.3390/pathophysiology31020017.
  25. Tobin B., Costalat G., Renshaw G.M. Intermittent not continuous hypoxia provoked haematological adaptations in healthy seniors: Hypoxic pattern may hold the key. European Journal of Applied Physiology. 2020; 120 (3): 707–718. DOI: 10.1007/s00421-020-04310-y.
  26. Tobin B., Costalat G., Renshaw G.M.C. Pre-acclimation to altitude in young adults: Choosing a hypoxic pattern at sea level which provokes significant haematological adaptations. European Journal of Applied Physiology. 2022; 122 (2): 395–407. DOI: 10.1007/s00421-021-04837-8.
  27. Etulain J., Negrotto S., Carestia A. et al. Acidosis downregulates platelet haemostatic functions and promotes neutrophil proinflammatory responses mediated by platelets. Thrombosis and Haemostasis. 2012; 107 (01): 99–110. DOI: 10.1160/TH11-06-0443.
  28. Ehrenreich H., Garcia-Agudo L.F., Steixner-Kumar A.A. et al. Introducing the brain erythropoietin circle to explain adaptive brain hardware upgrade and improved performance. Molecular Psychiatry. 2022; 27 (5): 2372–2379. DOI: 10.1038/s41380-022-01551-5.
  29. Raberin A., Burtscher J., Connes P., Millet G.P. Hypoxia and hemorheological properties in older individuals. Ageing Research Reviews. 2022; 79: 101650. DOI: 10.1016/j.arr.2022.101650.
  30. Siebenmann C., Robach P., Lundby C. Regulation of blood volume in lowlanders exposed to high altitude. Journal of Applied Physiology. 2017; 123 (4): 957–966. DOI: 10.1152/japplphysiol.00118.2017.
  31. Pernett F., Schagatay F., Vildevi C., Schagatay E. Spleen contraction during sudden eupneic hypoxia elevates hemoglobin concentration. Frontiers in Physiology. 2021; 12: 729123. DOI: 10.3389/fphys.2021.729123.
  32. Schlittler M., Gatterer H., Turner R. et al. Regulation of plasma volume in male lowlanders during 4 days of exposure to hypobaric hypoxia equivalent to 3500 m altitude. Journal of Physiology. 2021; 599 (4): 1083–1096. DOI: 10.1113/JP280601.
  33. Lee P., Chandel N.S., Simon M.C. Cellular adaptation to hypoxia through hypoxia inducible factors and beyond. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2020; 21 (5): 268–283. DOI: 10.1038/s41580-020-0227-y.
  34. Pesta D., Heieis J., Hand O. et al. Case report: Muscle wasting during severe sustained hypoxia in two professional mountaineers. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2023; 55 (3): 335–341. DOI: 10.1249/MSS.0000000000003060.
  35. Netzer N., Gatterer H., Faulhaber M. et al. Hypoxia, oxidative stress and fat. Biomolecules. 2015; 5 (2): 1143–1150. DOI: 10.3390/biom5021143.
  36. Soo J., Raman A., Lawler N.G. et al. The role of exercise and hypoxia on glucose transport and regulation. European Journal of Applied Physiology. 2023; 123 (6): 1147–1165. DOI: 10.1007/s00421-023-05135-1.
  37. Mackenzie R., Maxwell N., Castle P. et al. Acute hypoxia and exercise improve insulin sensitivity (S(I)2*) in individuals with type 2 diabetes. Diabetes Metabolism Research and Reviews. 2011; 27 (1): 94–101. DOI: 10.1002/dmrr.1156.
  38. Midha A.D., Zhou Y., Queliconi B.B. et al. Organ-specific fuel rewiring in acute and chronic hypoxia redistributes glucose and fatty acid metabolism. Cell Metabolism. 2023; 35 (3): 504–516. DOI: 10.1016/j.cmet.2023.02.007.
  39. Rybnikova E., Glushchenko T., Tyulkova E. et al. Mild hypobaric hypoxia preconditioning up-regulates expression of transcription factors c-Fos and NGFI-A in rat neocortex and hippocampus. Neuroscience Research. 2009; 65: 360–366. DOI: 10.1016/j.neures.2009.08.013.
  40. Aboouf M.A., Thiersch M., Soliz J. et al. The brain at high altitude: From molecular signaling to cognitive performance. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24 (12): 10179. DOI: 10.3390/ijms241210179.
  41. Carr J.M.J.R., Caldwell H.G., Ainslie P.N. Cerebral blood flow, cerebrovascular reactivity and their influence on ventilatory sensitivity. Experimental Physiology. 2021; 106 (7): 1425–1448. DOI: 10.1113/EP089446.
  42. Bailey D.M., Bain A.R., Hoiland R.L. et al. Hypoxemia increases blood-brain barrier permeability during extreme apnea in humans. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2022; 42 (6): 1120–1135. DOI: 10.1177/0271678X221075967.
  43. Manukhina E.B., Downey H.F., Shi X., Mallet R.T. Intermittent hypoxia training protects cerebrovascular function in Alzheimer’s disease. Experimental Biology and Medicine. 2016; 241 (12): 1351–1363. DOI: 10.1177/1535370216649060.
  44. Guan Y., Liu J., Gu Y., Ji X. Effects of hypoxia on cerebral microvascular angiogenesis: Benefits or damages? Aging and Disease. 2023; 14 (2): 370–385. DOI: 10.14336/AD.2022.0902.
  45. Bayer U., Likar R., Pinter G. et al. Intermittent hypoxic-hyperoxic training on cognitive performance in geriatric patients. Alzheimer’s & Dementia. 2017; 3: 114–122. DOI: 10.1016/j.trci.2017.01.002.
  46. Serebrovska Z.O., Xi L., Tumanovska L.V. et al. Response of circulating inflammatory markers to intermittent hypoxia-hyperoxia training in healthy elderly people and patients with mild cognitive impairment. Life. 2022; 12 (3): 432. DOI: 10.3390/life12030432.
  47. Behrendt T., Bielitzki R., Behrens M. et al. Effects of intermittent hypoxia-hyperoxia on performance- and health-related outcomes in humans: A systematic review. Sports Medicine Open. 2022; 8 (1): 70. DOI: 10.1186/s40798-022-00450-x.
  48. Scott B.R., Slattery K.M., Sculley D.V. et al. Acute physiological responses to moderate-load resistance exercise in hypoxia. Journal of Strength and Conditioning Research. 2017; 31: 1973–1981. DOI: 10.1519/JSC.0000000000001649.
  49. Spaulding H.R., Yan Z. AMPK and the adaptation to exercise. Annual Review of Physiology. 2022; 84 (1): 209–227. DOI: 10.1146/annurev-physiol-060721-095517.
  50. Lestón Pinilla L., Ugun-Klusek A., Rutella S., De Girolamo L.A. Hypoxia signaling in Parkinson’s disease: There is use in asking “What HIF?”. Biology. 2021; 10: 723. DOI: 10.3390/biology10080723.
  51. Burtscher J., Maglione V., Di Pardo A. et al. A rationale for hypoxic and chemical conditioning in Huntington’s disease. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22 (2): 582. DOI: 10.3390/ijms22020582.
  52. Tan A.Q., Barth S., Trumbower R.D. Acute intermittent hypoxia as a potential adjuvant to improve walking following spinal cord injury: Evidence, challenges, and future directions. Current Physical Medicine and Rehabilitation Reports. 2020; 8 (3): 188–198. DOI: 10.1007/s40141-020-00270-8.
  53. Hayes H.B., Jayaraman A., Herrmann M. et al. Daily intermittent hypoxia enhances walking after chronic spinal cord injury: a randomized trial. Neurology. 2014; 82 (2): 104–113. DOI: 10.1212/01.WNL.0000437416.34298.43.
  54. Savla J.J., Levine B.D., Sadek H.A. The Effect of Hypoxia on Cardiovascular Disease: Friend or Foe? High Altitude Medicine & Biology. 2018; 19: 124–130. DOI: 10.1089/ham.2018.0044.
  55. Джитава Т.Г., Шамсиев Г.А., Абдуллоев О.К. и др. Определяющие факторы раннего восстановления пациентов, перенесших открытые операции на сердце. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2024; 66 (1): 99–112. DOI: 10.24022/0236-2791-2024-66-1-99-112.

Об авторах

  • Бузиашвили Юрий Иосифович, д-р мед. наук, профессор, академик РАН, руководитель клинико-диагностического отделения; ORCID
  • Кокшенева Инна Валериевна, д-р мед. наук, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Турахонов Темур Курбоналиевич, канд. мед. наук, врач-кардиолог; ORCID
  • Джалилов Мурад Абдуллаевич, канд. мед. наук, врач-кардиолог

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Елена Зеликовна Голухова, академик РАН

Елена Зеликовна Голухова, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, директор


Сортировать по


 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите alt+A