Efficiency of interval hypoxia-hyperoxytherapy in the rehabilitation of patients with nonspecific musculosceletal low back pain: results of а randomized placebo-controlled study

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Considering the high prevalence and social significance of nonspecific musculoskeletal lower back pain, the use of innovative non-drug rehabilitation methods, particularly interval hypoxia-hyperoxytherapy, is relevant. AIM: To evaluate the efficiency of the interval hypoxia-hyperoxytherapy in the complex medical rehabilitation of patients with nonspecific musculoskeletal lower back pain. MATERIALS AND METHODS: This randomized placebo-controlled study enrolled 62 patients (male, n=35; female n=27, aged 34–63 years) with nonspecific musculoskeletal lower back pain. All patients were randomized into two groups. The study group (n=34) received 10 procedures of hypoxia–hyperoxytherapy, and the comparison group (n=28) received 10 placebo procedures of breathing therapy. All groups underwent a 2-week standard rehabilitation program: 10 procedures of low-intensity laser therapy and low-frequency electrostatic therapy and 10 group sessions of physical exercises. The study group was breathing hypoxic (FiO2 13%–15%) and hyperoxic (FiO2 up to 40%) gas mixture through a mask in the interval mode using “ReOxy.” The duration of 1–4 procedures was 30 min and 5–10 procedures took 40 min. The placebo procedures were performed using masks with atmospheric air hole. Rehabilitation diagnosis by domains b28013, b7303, b7600, and d4500 of the International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF), back pain and general health on a 100-mm visual analog scale, Lequesne index, 10-m walking test, Spielberger–Khanin reactive anxiety test, and Beck depression inventory were evaluated at baseline and week 2. RESULTS: After 2 weeks the values of the qualifiers of ICF domains significantly improved in the study group, back pain decreased by 65.2% (р <0.01), the Lequesne index by 76.1% (р <0.01), the 10-m walking test by 42.4% (р <0.05), the reactive anxiety level by 50.5% (р <0.01), and depression symptoms by 69.7% (р <0.01), whereas the general health improved by 71.2% (р <0.01), with statistically significant differences from the comparison group in all parameters (р <0.05). CONCLUSION: 2-week rehabilitation program, including interval hypoxia-hyperoxytherapy, reduces back pain and improves rehabilitation diagnosis based on the ICF, general health, functional status and psychoemotional state in patients with nonspecific musculoskeletal lower back pain.

About the authors

E. V. Orlova

S.I. Spasokukotsky Moscow Centre for Research and Practice in Medical Rehabilitation, Restorative and Sports Medicine

Email: yevorlova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2470-8161
SPIN-code: 4001-7072

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 53 Zemlyanoy Val, 105120 Moscow

N. P. Lyamina

S.I. Spasokukotsky Moscow Centre for Research and Practice in Medical Rehabilitation, Restorative and Sports Medicine

Email: lyana_n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6939-3234
SPIN-code: 4347-4426

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

N. V. Skorobogatyth

S.I. Spasokukotsky Moscow Centre for Research and Practice in Medical Rehabilitation, Restorative and Sports Medicine

Email: skorobogatyth@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-1023-3564
SPIN-code: 3536-1474
Russian Federation, Moscow

I. V. Ksenofontova

S.I. Spasokukotsky Moscow Centre for Research and Practice in Medical Rehabilitation, Restorative and Sports Medicine

Author for correspondence.
Email: irina.ksenofontova.skvl@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8053-5341
SPIN-code: 2147-8290

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Diagnosis and treatment of musculoskeletal (nonspecific) lower back pain. Clinical recommendations. Russian Association for the Study of Pain; 2021. 47 p. (In Russ). EDN: MIUICA
  2. Parfenov VA, Yakhno NN, Kukushkin ML, et al. Acute nonspecific (musculoskeletal) low back pain. Guidelines of the Russian Association for the Study of Pain (RASP). Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2018;10(2):4–11. EDN: OUOJKH doi: 10.14412/2074-2711-2018-2-4-11
  3. Oliveira CB, Maher CG, Pinto RZ, et al. Clinical practice guidelines for the management of non-specific low back pain in primary care: an updated overview. Eur Spine J. 2018;27(11):2791–2803. doi: 10.1007/s00586-018-5673-2
  4. Urits I, Burshtein A, Sharma M, et al. Low back pain, a comprehensive review: Pathophysiology, diagnosis, and treatment. Curr Pain Headache Rep. 2019;23(3):23. doi: 10.1007/s11916-019-0757-1
  5. Maher C, Underwood M, Buchbinder R. Non-specific low back pain. Lancet. 2017;389(10070):736–747. doi: 10.1016/S0140-6736(16)30970-9
  6. Menezes Costa LC, Maher CG, Hancock MJ, et al. The prognosis of acute and persistent low-back pain: A meta-analysis. CMAJ. 2012;184(11):E613–E624. doi: 10.1503/cmaj.111271
  7. Jordan KP, Kadam UT, Hayward R, et al. Annual consultation prevalence of regional musculoskeletal problems in primary care: An observational study. BMC Musculoskelet Disord. 2010;(11):144. doi: 10.1186/1471-2474-11-144
  8. Nonspecific lower back pain. Clinical guidelines for local physicians and general practitioners. The Association of Rheumatologists of Russia, The Russian Association for the Study of Pain; compiled by Sh.F. Erdes. Moscow: Komplekt Servis; 2008. 70 p. (In Russ). EDN: QLTAWV
  9. Yahno NN, Kukushkin ML, Churyukanov MV, Syrovegin AV. The results of open multicentral study Meridian for assessment of pain syndromes prevalence in ambulatory and therapeutic preferences of physicians. Russ J Pain. 2012;3(36-37):10–14. EDN: RDEIVB
  10. Global Burden of Disease Study 2013 Collaborators. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 301 acute and chronic diseases and injuries in 188 countries, 1990–2013: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet. 2015;386(9995):743–800. doi: 10.1016/S0140-6736(15)60692-4
  11. Davydov OS. The prevalence of pain syndromes and their impact on quality of life in the world and Russia according to the data of the Global Burden of Disease Study in the period 1990 to 2013. Russ J Pain. 2015;40(3-4):11–18. EDN: YLOYRT
  12. Pugh CW, Ratcliffe PJ. New horizons in hypoxia signaling pathways. Exp Cell Res. 2017;356(2):116–121. doi: 10.1016/j.yexcr.2017.03.008
  13. Serebrovska TV, Portnychenko AG, Drevytska TI, et al. Intermittent hypoxia training in prediabetes patients: Beneficial effects on glucose homeostasis, hypoxia tolerance and gene expression. Exp Biol Med (Maywood). 2017;242(15):1542–1552. doi: 10.1177/1535370217723578
  14. Timon R, Martínez-Guardado I, Camacho-Cardeñosa A, et al. Effect of intermittent hypoxic conditioning on inflammatory biomarkers in older adults. Exp Gerontol. 2021;(152):111478. doi: 10.1016/j.exger.2021.111478
  15. Timon R, Camacho-Cardeñosa M, González-Custodio A, et al. Effect of hypoxic conditioning on functional fitness, balance and fear of falling in healthy older adults: A randomized controlled trial. Eur Rev Aging Phys Act. 2021;18(1):25. doi: 10.1186/s11556-021-00279-5
  16. Timon R, Gonzalez-Custodio A, Vasquez-Bonilla A, et al. Intermittent hypoxia as a therapeutic tool to improve health parameters in older adults. Int J Environ Res Public Health. 2022;(19):5339. doi: 10.3390/ijerph19095339
  17. Brocherie F, Timon R. Editorial: Long-term effects of hypoxic conditioning on sports performance, health and well-being. Front Physiol. 2022;(13):1112754. doi: 10.3389/fphys.2022.1112754
  18. Behrendt T, Bielitzki R, Behrens M, et al. Effects of intermittent hypoxia-hyperoxia exposure prior to aerobic cycling exercise on physical and cognitive performance in geriatric patients: A randomized controlled trial. Front Physiol. 2022;(13):899096. doi: 10.3389/fphys.2022.899096
  19. Serebrovska ZO, Serebrovska TV, Kholin VA, et al. Intermittent hypoxia-hyperoxia training improves cognitive function and decreases circulating biomarkers of Alzheimer’s disease in patients with mild cognitive impairment: A pilot study. Int J of Mol Sci. 2019;20(21):5405. doi: 10.3390/ijms20215405
  20. Schega L, Peter B, Torpel A, et al. Effects of intermittent hypoxia on cognitive performance and quality of life in elderly adults: A pilot study. Gerontology. 2013;(59):316–323. doi: 10.1159/000350927
  21. Orlova EV, Lyamina NP, Skorobogatyth NV, Pogonchenkova IV. Сlinical efficacy of individually dosed intermittent hypoxia-hyperoxic therapy in osteoarthritis patients with post-covid syndrome. Bull Rehab Med. 2022;21(2):6–16. EDN: JAXELB doi: 10.38025/2078-1962-2022-21-2-6-16
  22. Orlova E, Lyamina N, Pogonchenkova I. Interval hypoxic-hyperoxic training in rehabilitation of patients with osteoarthritis and post-COVID syndrome. Ann Rheum Dis. 2022;81(Suppl. 1):1071. doi: 10.1136/annrheumdis-2022-eular.3861
  23. Orlova EV, Lyamina NP, Skorobogatyth NV, Pogonchenkova IV. Interval hypoxic-hyperoxic therapy in complex rehabilitation of patients with osteoarthritis. Pract Med. 2022;20(4):81–84. EDN: KEKWMS doi: 10.32000/2072-1757-2022-4-81-84
  24. Orlova EV, Lyamina NP, Skorobogatyth NV, et al. Influence of interval hypoxic-hyperoxic therapy on tension index of regulatory systems and inflammatory activity in patients with osteoarthritis and multimorbid pathology. Problems Balneology, Physiotherapy Exercise Therapy. 2023;100(3-2):158–159. EDN: KQWQME

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».