Почему CO2 — не враг, а тренер: научное обоснование технологии, которая лежит в основе технологии «Самоздрава»

В марте мы стали участниками междисциплинарной конференции «Медицинские газы и газовые смеси — лекарство XXI века». Конференция проходила на базе МГУ, много интересных исследований мы услышали, и были особенно впечатлены работой Александра Евгеньевича Северина – доктора медицинских наук и старшего преподавателя РУДН. Переложили его выступление и презентацию в статью, которую очень рекомендуем прочитать тем, кто намерен жить долго и энергично.

Большинство людей уверены: чем больше кислорода — тем лучше. Но наука говорит иначе. Именно контролируемый дефицит кислорода в сочетании с повышенным уровнем углекислого газа запускает в организме мощнейшие адаптационные механизмы. Разбираемся, что стоит за этим на молекулярном уровне — и почему это работает.

Урок от жителей высокогорья

Исследования состояния здоровья жителей Таджикистана, проживающих на высотах от 600 до 4200 метров над уровнем моря, дали ученым уникальную «живую лабораторию». Ведь чем выше в горах живут люди, тем ниже парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе — и тем активнее организм вынужден адаптироваться к постоянному стрессу.

Результаты оказались красноречивы: у высокогорных жителей значительно увеличены легочные объемы, улучшена проходимость бронхов, а сердечно-сосудистая система функционирует с поражающей эффективностью. Эти люди процветают в условиях, которые для равнинного человека ощущаются как дополнительная стрессовая нагрузка.

Возникает закономерный вопрос: можно ли воспроизвести эти адаптации без переезда в горы? Именно на этот вопрос искал ответ создатель нашего первого тренажера «Самоздрав», Юрий Николаевич Мишустин. Гипоксически-гиперкапническая тренировка, которую вполне можно воспроизвести дома, позволяет буквально воссоздать дома условия, которые оказывают нужный эффект на организм.

Ключ к пониманию технологии: «молекулярный переключатель – HIF-1α

В основе всей адаптации к гипоксии лежит один ключевой белок — фактор, индуцируемый гипоксией HIF-1α (Hypoxia-InducibleFactor 1-alpha).

При снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе этот белок активируется и запускает транскрипцию более 60 генов. Среди них:

• VEGF — фактор роста эндотелия сосудов, стимулирующий образование новых капилляров (ангиогенез)
• Эритропоэтин — гормон, увеличивающий выработку эритроцитов и улучшающий транспорт кислорода кровью
• Гены, регулирующие клеточный метаболизм глюкозы и железа
• Гены, влияющие на выживаемость и пролиферацию клеток

Проще говоря, умеренная гипоксия — это сигнал «тревоги», который организм интерпретирует как команду: «Стань более эффективным в использовании кислорода».

Параллельно активируется ген EPAS1 (HIF-2α), который поддерживает гомеостаз катехоламинов — адреналина и норадреналина, — защищая сердце от перегрузки и обеспечивая тонкую регуляцию сосудистого тонуса.

Углекислый газ: незаслуженно забытый регулятор

Здесь вступает второй компонент технологии — гиперкапния, то есть повышенное содержание CO2.

Еще в начале XX века российский физиолог Петр Михайлович Альбицкий сформулировал концепцию «обратного действия» углекислоты. Он доказал, что CO2 является не отходом жизнедеятельности, а важнейшей биологической константой — физиологическим тормозом и регулятором интенсивности окислительных процессов в организме.

Современная физиология подтверждает и расширяет эти выводы:

• CO2 расширяет сосуды, улучшая кровоснабжение тканей
• Повышение уровня CO2 сдвигает кривую диссоциации оксигемоглобина вправо (эффект Бора), облегчая отдачу кислорода тканям
• Умеренная гиперкапния снижает тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Последний пункт особенно важен. Именно хроническое доминирование симпатики лежит в основе большинства психосоматических расстройств, гипертонии, хронической усталости, стресса и нарушений сна.

Синергия гипоксии и гиперкапнии: 1 + 1 = 3

Ключевое открытие, которое легло в основу тренажера «Самоздрав»и его инновационного преемника «Айроник» : «сочетание гипоксии и гиперкапнии дает эффект, несопоставимо превышающий действие каждого компонента (речь о кислороде и углекислом газе) по отдельности».

Исследования показали, что чистая гипоксия достаточно быстро восприниматься организмом как нагрузка. Но когда сниженный кислород сочетается с дозированным повышением CO2, включается другой сценарий: углекислый газ становится не помехой, а участником регуляции дыхания и адаптационного ответа. Поэтому гипоксически-гиперкапническая тренировка работает не за счет экстремальности, а за счет точной настройки газовой среды. Академик Николай Александрович Агаджанян, изучавший эти закономерности на протяжении десятилетий, вместе с инженером Юрием Николаевичем Мишустиным разработали практическую реализацию этого принципа в «домашнем» тренажере. Работа была признана научным сообществом и получила клиническое применение.

Что происходит с вегетативной нервной системой во время гипоксически-гиперкапнической тренировки?

Для оценки эффектов тренировки исследователи использовали метод замера «вариабельности сердечного ритма (ВСР)» — один из наиболее чувствительных маркеров состояния вегетативной нервной системы.

Анализ ритма сердца до и после курсов дыхания гипоксически-гиперкапническими смесями продемонстрировал устойчивые изменения:

• Снижение тонуса симпатического отдела ВНС — организм выходит из режима хронического стресса
• Повышение тонуса парасимпатического отдела — активация режима восстановления и регенерации
• Нормализация общего вегетативного баланса.

На практике это означает: снижение артериального давления, улучшение качества сна, уменьшение тревожности, повышение устойчивости к стрессу.

Применение в реабилитации: данные клинических наблюдений

Авторы исследования, на которое опирается эта статья, обобщили результаты применения технологии в системе реабилитационных мероприятий, в том числе после перенесенной коронавирусной инфекции.

Ключевые выводы научной работы:

1. Оптимальные параметры воздействия установлены экспериментально: содержание кислорода 17–18% (незначительно ниже атмосферного уровня 21%), содержание CO2 — 1,5–2% (против 0,04% в обычном воздухе). Именно в этом диапазоне достигается максимальный терапевтический эффект без стрессовой нагрузки на организм.

2. Показание к применению — повышение тонуса симпатического отдела ВНС, что охватывает огромный круг состояний: от хронического стресса и синдрома выгорания до гипертонии и постковидного синдрома.

3. Индивидуализация — концентрации O2 и CO2 анатомически варьируется под вегетативный статус конкретного человека, что делает подход прецизионным, а не шаблонным.

4. Объективный контроль — ВСР позволяет количественно отслеживать динамику состояния до, в процессе и после курса тренировок.

Резюме: природная адаптация в домашних условиях

Гипоксически-гиперкапническая тренировка — это не сверхновое изобретение маркетологов. За ней – более ста лет физиологической науки: от работ Альбицкого до современной молекулярной биологии с ее открытием HIF-1α. За ней – данные о горных жителях, демонстрирующих адаптации, которых равнинный человек не имеет. За ней – клинические наблюдения, зафиксированные с помощью объективных методов измерения.

Дыхательный тренажер, работающий на этом принципе, позволяет воспроизвести условия умеренной высокогорной адаптации — дозированно, безопасно, в удобное время. Организм получает сигнал, который в ходе эволюции всегда означал одно: «Стань выносливее, эффективнее, устойчивее».

Он умеет это делать. Нужно лишь дать ему правильный стимул.

Материал подготовлен на основе научной презентации: Северин А.Е., Торшин В.И., Мишустина В.Ю., Мансур Номан, Северина Е.А. «Влияние гипоксически-гиперкапнических газовых смесей на адаптационные резервы организма».