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Assessing the importance and safety of hypoxia conditioning for patients with occupational pulmonary diseases: A recent clinical perspective - 21/08/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.117275 
Zhang Xinliang a, e , Eugeny E. Achkasov a , Leonid K. Gavrikov b , Li Yuchen c , Chen Zhang d, Elena N. Dudnik e , Olga Rumyantseva f , Narasimha M. Beeraka g, h, i , Oleg S. Glazachev e,
a Chair of Sports Medicine and Rehabilitation, Institute of Clinical Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), 8/2 Trubetskaya Str., Moscow 119991, Russia 
b Volgograd State Medical University, 1, Pavshikh Bortsov Sq., Volgograd 400131, Russia 
c Institute of Clinical Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), 8/2 Trubetskaya Str., Moscow 119991, Russia 
d Chair of Epidemiology and Modern Technologies of Vaccination, Institute of Professional Education, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), 8/2 Trubetskaya Str., Moscow 119991, Russia 
e Co-Chair of Normal Physiology, Institute of Clinical Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), 8/2 Trubetskaya Str., Moscow 119991, Russia 
f Izmerov Research Institute of Occupational Health, 31 Budeynniy Avenye, Moscow 105275, Russia 
g Herman B. Wells Center for Pediatric Research, Department of Pediatrics, Indiana University School of Medicine, 1044 W. Walnut Street, R4-168, Indianapolis, IN 46202, USA 
h Department of Human Anatomy and Histology, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University), 8/2 Trubetskaya Str., Moscow 119991, Russia 
i Raghavendra Institute of Pharmaceutical Education and Research (RIPER), Chiyyedu, Anantapuramu, Andhra Pradesh 515721, India 

Correspondence to: Chair of Normal Physiology, Institute of Clinical Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Russia.Chair of Normal Physiology, Institute of Clinical Medicine, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russia

Abstract

Occupational pulmonary diseases (OPDs) pose a significant global health challenge, contributing to high mortality rates. This review delves into the pathophysiology of hypoxia and the safety of intermittent hypoxic conditioning (IHC) in OPD patients. By examining sources such as PubMed, Relemed, NLM, Scopus, and Google Scholar, the review evaluates the efficacy of IHC in clinical outcomes for OPD patients. It highlights the complexities of cardiovascular and respiratory regulation dysfunctions in OPDs, focusing on respiratory control abnormalities and the impact of intermittent hypoxic exposures. Key areas include the physiological effects of hypoxia, the role of hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1α) in occupational lung diseases, and the links between brain ischemia, stroke, and OPDs. The review also explores the interaction between intermittent hypoxic exposures, mitochondrial energetics, and lung physiology. The potential of IHE to improve clinical manifestations and underlying pathophysiology in OPD patients is thoroughly examined. This comprehensive analysis aims to benefit molecular pathologists, pulmonologists, clinicians, and physicians by enhancing understanding of IHE's clinical benefits, from research to patient care, and improving clinical outcomes for OPD patients.

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Graphical Abstract




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Highlights

OPDs are a global health burden with high mortality rates.
The review explores hypoxia and IHC updates for OPD safety and efficacy.
It assesses cardiovascular and respiratory regulation dysfunctions in OPDs.
Examines HIF-1α's role and hypoxia's impact in occupational lung diseases.
Discusses IHE's potential to improve OPD outcomes and its effects on lung physiology.

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Keywords : Occupational health, Lung physiology, Intermittent hypoxia therapy, Safety


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