Ишемическое прекондиционирование: перспективы применения для коррекции физической работоспособности в военной, экстремальной и спортивной медицине

Суть эффекта прекондиционирования состоит в активации срочных защитных механизмов адаптации в результате короткого эпизода слабого неповреждающего гипоксического или ишемического воздействия, способствующего увеличению переносимости последующего отсроченного более тяжелого воздействия гипоксии или ишемии. Цель исследования – проанализировать литературные данные о возможности применения метода дистантного ишемического прекондиционирования (ДИП) в качестве нефармакологического способа коррекции физической работоспособности. Материал и методы. В базах данных Scopus, PubMed и eLibrary осуществлен подбор и анализ современных источников литературы, посвященных вопросам повышения работоспособности человека, в особенности нефармакологическими методами, а также вопросам применения дистантного прекондиционирования для повышения физической работоспособности и механизмов реализации данного эффекта. Результаты. Со времени открытия феномена по настоящее время исследователи рассматривали ДИП в основном как способ защиты органов и клеток от ишемического повреждения в клинической практике. В статье представлены данные литературы о применении ДИП в качестве немедикаментозного способа повышения физической работоспособности при однократном и курсовом вариантах использования. Помимо этого в статье акцентировано внимание на мобилизации собственных ресурсов организма через механизмы адаптации к гипоксии, развивающейся при ДИП. Заключение. Среди нефармакологических способов повышения физической работоспособности одним из наиболее перспективных, на наш взгляд, является ДИП, который мобилизует собственные ресурсы организма через механизмы адаптации к гипоксии. Преимущество метода, основанного на кратковременном прекращении кровообращения в нижних конечностях и последующей реперфузии, не относится к запрещенным в спорте, не требует использования лекарственных средств и наличия специальной аппаратуры, существенных затрат экономического и организационного ресурса.

1. Загрядский В.П., Егоров А.С. К понятию «работоспособность человека». Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1971;(4):21–24.

2. Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Очерки спортивной фармакологии. Т.1. Векторы экстраполяции. М.; СПб.: Айсинг, 2013. 288 с.

3. Фармакология спорта. Киев: Олимпийская литература, 2000. 503 с.

4. Быков В.Н., Ветряков О.В., Анохин А.Г., Халимов Ю.Ш., Фатеев И.В., Калтыгин М.В. Перспективы использования гипоксических тренировок для ускоренной адаптации военнослужащих к условиям высокогорья. Морская медицина. 2017; 3(4):7–15. doi: 10.22328/2413-5747-2017-3-4-7-15

5. Новиков В.С., Сороко С.И., Шустов Е.Б. Дезадаптационные состояния человека при экстремальных воздействиях и их коррекция. СПб.: Политехника-принт, 2018. 548 c.

6. Reents S. Sport and Exercise Pharmacology. Champaign, IL: Human Kinetics, 2000. 360 p.

7. Сиротинин Н.Н. История развития учения о горной болезни. В кн.: Сб. работ каф. патол. физиол. Казанск. мед. инст. 1933;(1):85–94.

8. Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов А.Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации. М.: Медицина, 1988. 352 с.

9. Новиков В.С., Шустов Е.Б., Горанчук В.В. Коррекция функций организма при экстремальных воздействиях. СПб.: Наука, 1998. 544 с.

10. de Groot P.C., Thijssen D.H., Sanchez M., Ellenkamp R., Hopman M.T. Ischemic preconditioning improves maximal performance in humans. Eur. J. Appl. Physiol. 2010;108(1):141–146. doi: 10.1007/s00421-009-1195-2

11. Лукьянова Л.Д. Сигнальные механизмы гипоксии. М.: РАН, 2019. 215 с.

12. Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 1986;74(5):1124–1236. doi: 10.1161/01.cir.74.5.1124

13. Przyklenk K., Bauer B., Ovize M., Kloner R.A., Whittaker P. Regional ischemic «reconditioning» protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion. Circulation. 1993;87(3):893–899. doi: 10.1161/01.cir.87.3.893

14. Verdouw P.D., Gho B.C., Koning M.M., Schoemaker R.G., Duncker D.J. Cardioprotection by ischemic and nonischemic myocardial stress and ischemia in remote organs. Implications for the concept of ischemic preconditioning. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1996;793:27–42. doi: 10.1111/j.1749-6632.1996.tb33502.x

15. Kharbanda R.K., Mortensen U.M., White P.A., Kristiansen S.B., Schmidt M.R., Hoschtitzky J.A., MacAllister R. Transient limb ischemia induces remote ischemic preconditioning in vivo. Circulation. 2002;106(23):2881–2883. doi: 10.1161/01.cir.0000043806.51912.9b

16. Lintz J.A., Dalio M.B., Joviliano E.E., Piccinato C.E. Ischemic pre and postconditioning in skeletal muscle injury produced by ischemia and reperfusion in rats. Acta Cirс. Bras. 2013;28(6):441–446. doi: 10.1590/s0102-86502013000600007.

17. Enko K., Nakamura K., Yunoki K., Miyoshi T., Akagi S., Yoshida M., Sangawa M., Nishii N., Nagase S., … Ito H. Intermittent arm ischemia induces vasodilatation of the contralateral upper limb. J. Physiol. Sci. 2011;61(6):507–513. doi: 10.1007/s12576-011-0172-9

18. Addison P.D., Neligan P.C., Ashrafpour H., Khan A., Zhong A., Moses M., Forrest C.R., Pang C.Y. Noninvasive remote ischemic preconditioning for global protection of skeletal muscle against infarction. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2003;285(4):1435–1443. doi: 10.1152/ajpheart.00106.2003

19. Лукьянова Л.Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции. Патол. физиол. и эксперим. терапия. 2011;(1):3–19.

20. Апчел В.Я., Цыган В.Н. Стресс и стрессоустойчивость человека. СПб.: ВМА, 1999. 86 с.

21. Малышев И.Ю. Стресс-белки в биологии и медицине. М.: ГЕОТАР-Медиа, 2012. 176 с.

22. Дудченко А.М., Лукьянова Л.Д. Триггерная роль энергетического обмена в каскаде функционально-метаболических нарушений при гипоксии. В кн.: Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и клинические аспекты. М.: Истоки, 2004. 51−83.

23. Crisafulli A., Tangianu F., Tocco F., Concu A., Mameli O., Mulliri G., Caria M.A. Ischemic preconditioning of the muscle improves maximal exercise performance but not maximal oxygen uptake in humans. J. Appl. Physiol. 2011;111(2):530–536. doi: 10.1152/japplphysiol.00266.2011

24. Cruz R.S.D.O., de Aguiar R.A., Turnes T., Pereira K.L., Caputo F. Effects of ischemic preconditioning on maximal constant load cycling performance. J. Appl. Physiol. 2015;119(9):961–967. doi: 10.1152/japplphysiol.00498.2015

25. Kido K., Suga T., Tanaka D., Honjo T., Homma T., Fujita S., Hamaoka T., Isaka T. Ischemic preconditioning accelerates muscle deoxygenation dynamics and enhances exercise endurance during the workto-work test. Physiol. Rep. 2015;3(5):123–135. doi: 10.14814/phy2.12395

26. Bailey T.G., Jones H., Gregson W., Atkinson G., Cable N.T., Thijssen D.H. Effect of ischemic preconditioning on lactate accumulation and running performance. Med. Sci. Sports. Exerc. 2012;44(11):2084–2089. doi: 10.1249/MSS.0b013e318262cb17

27. Jean-St-Michel E., Manlhiot C., Li J., Tropak M., Michelsen M.M., Schmidt M.R., McCrindle B.W., Wells G.D., Redington A.N. Remote preconditioning improves maximal performance in highly trained athletes. Med. Sci. Sports. Exerc. 2011;43(7):1280–1286. doi: 10.1249/MSS.0b013e318206845d

28. Kjeld T., Rasmussen M.R., Jattu T., Nielsen H.B., Secher N.H. Ischemic preconditioning of one forearm enhances static and dynamic apnea. Med. Sci. Sports. Exerc. 2014;46(1):151–155. doi: 10.1249/MSS.0b013e3182a4090a

29. Лукьянова Л.Д., Кирова Ю.И., Сукоян Г.В. Сигнальные механизмы адаптации к гипоксии и их роль в системной регуляции. Биол. мембраны. 2012;29(4):238.

30. Lindsay A., Petersen C., Blackwell G., Ferguson H., Parker G., Steyn N., Gieseg S.P. The effect of 1 week of repeated ischaemic leg preconditioning on simulated Keirin cycling performance: a randomised trial. BMJ Open Sport Exerc. Med. 2017;3(1):e000229. doi: 10.1136/bmjsem-2017-00022

31. Оковитый С.В., Шустов Е.Б., Болотова В.Ц. Работоспособность. Утомление. Коррекция. М.: КНОРУС, 2019. 330 с.