ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕСТРОЕК ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГАЗООБМЕНА В ОТВЕТ НА ГИПОКСИЧЕСКИ-ГИПЕРКАПНИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ У ЮНОШЕЙ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
Цель. Выявление изменений характеристик газообмена и функции внешнего дыхания при гипоксически-гиперкапнической нагрузке у юношей Магаданской области. Материалы и методы. Проведено комплексное обследование юношей призывного возраста 18–21 года, постоянных жителей северо-востока России. Использовалась гипоксически-гиперкапническая проба с возвратным дыханием без поглощения CO2. До и после ререспирации с помощью метода непрямой калориметрии анализировался газовый состав выдыхаемого воздуха, параметры внешнего дыхания, энерготраты организма в состоянии покоя, дыхательный коэффициент, показатели вентиляционного эквивалента по углекислоте и кислороду (газоанализатор «НПК «Карбоник», метаболограф Medgraphics VO2000). Статистическая обработка данных проводилась с применением пакета Statistica 7.0. Результаты. Выявлена значимая постререспирационная динамика большинства показателей газообмена и внешнего дыхания. В ответ на гипоксически-гиперкапническое воздействие происходит увеличение энерготрат в состоянии покоя, минутного объема дыхания, выделения углекислоты и потребление кислорода за 1 минуту, что происходит на фоне достоверного снижения коэффициента использования кислорода. Заключение. Установлено, что влияние гипоксически-гиперкапнической пробы на организм заключается в выраженном изменении проанализованных показателей. Это проявляется в интенсификации обмена веществ на пике пробы со снижением в восстановительном периоде ниже фонового уровня. При этом происходит перестройка паттернов дыхания с выраженным увеличением легочной вентиляции и с сохранением более высоких величин глубины дыхания относительно фонового значения на каждом отрезке восстановительного периода, вплоть до 3-й минуты.
Литература
2. Бреслав, И.С. Центральная и периферическая хеморецепция системы дыхания / И.С. Бреслав, В.Ф. Пятин // Физиология дыхания / под ред. И.С. Бреслава, Г.Г. Исаева. – СПб.: Наука, 1994. – C. 416–472.
3. Горанчук, В.В. Гипокситерапия / В.В. Горанчук, Н.И. Сапова, А.О. Иванов. – СПб., 2003. – 536 с.
4. Гудков, А.Б. Внешнее дыхание человека на Европейском Севере / А.Б. Гудков, О.Н. Попова. – Архангельск: Изд-во Север. гос. мед. ун-та, 2012. – 252 с.
5. Диверт, В.Э. Индивидуально-типологическая оценка реакций кардиореспираторной системы на гипоксию и гиперкапнию у здоровых молодых мужчин / В.Э. Диверт, С.Г. Кривощеков, С.Н. Водяницкий // Физиология человека. – 2015. – Т. 41, № 2. – С. 64–73.
6. Каратерзи, Г.И. Эффект влияния прерывистой нормобарической гипоксии на некоторые показатели функции дыхательной системы / Г.И. Каратерзи // Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. Chişinău. – 2011. – № 3. – С. 62–71.
7. Максимов, А.Л. Информативность температурных реакций кисти при воздействии на человека гипоксических факторов / А.Л. Максимов // Физиология человека. – 2005. – Т. 31, № 3. – С. 108–117.
8. Человек в условиях гипокапнии и гиперкапнии / Н.А. Агаджанян, И.Н. Полунин, В.К. Степанов и др. – Астрахань – Москва: АГМА, 2001. – 340 с.
9. Экспериментальное и теоретическое исследование вентиляционной реакции человека на гиперкапнию с помощью математической модели газообмена / А.И. Дьяченко, Е.С. Ермолаев, Ю.А. Шулагин и др. // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2015. – Т. 49, № 3. – С. 43–48.
10. Cardiopulmonary exercise testing in obstructive sleep apnea syndrome / C.C. Lin, W.Y. Hsieh, C.S. Chou et al. // Respir Physiol Neurobiol. – 2006. – No. 11. – P. 27–34.
11. Central CO2-chemoreception and integrated neural mechanisms of cardiovascular and respiratory control / P.G. Guyenet, R.L. Stornetta, S.B. Abbott et al. // Journal of Applied Physiology. – 2010. – Vol. 108, no. 4. – P. 995–1002. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.00712.2009
12. Ganong, W.F. Review of Medical Physiology / W.F. Ganong. – Appleton and Lange. Connecticut, 1993. – 380 p.
13. Lam, Y.Y. Indirect calorimetry: an indispensable tool to understand and predict obesity / Y.Y. Lam, E. Ravussin // Eur J Clin Nutr. – 2017. – No. 71. – P. 318–322.
14. Persistent suppression of resting energy expenditure after acute hypoxia / K.M. Oltmanns, H. Gehring et al. // Metabolism. – 2006. – Vol. 55, no. 5. – P. 669–675.
15. Reduced oxidative and blood lactic acidosis in trained breath-hold human divers / F. Joulia, J. Steinberg, F. Wolff et al. // Respiratory Physiology & Neurobiology. – Vol. 133. – P. 121–130.
16. Resting metabolic rate and daily energy expenditure among two indigenous Siberian populations / P.T. Katzmarzyk, W.R. Leonard, M.H. Crawford et al. // American journal of human biology. – 2014. – No. 6. – P. 719–730.
17. Solberg, G. Respiratory gas exchenge indices for estimating the anaerobic threshold / G. Solberg, B. Robstad, O.H. Skjønsberg // J. Sport Sci. Med. – 2005. – No. 4. – P. 29–36.
18. Ventilatory efficiency in juvenile elite cyclists / S.J. Brown, A. Ramanb, Z. Schladerb et al. / Journal of Science and Medicine in Sport. – 2013. – No. 16. – P. 266–270.
References
1. Agadzhanyan N.A., Chizhov A.Ja. Gipoksicheskie, gipokapnicheskie i giperkapnicheskie sostoyaniya: ucheb. posobie [Hypoxic, Hypocapnic and Hypercapnic Conditions]. Мoscow, Med-icine Publ., 2003. 93 p.2. Breslav I.S. Central'naya i perifericheskaya hemorecepciya sistemy dyhaniya [Central and Peripheral Chemoreception of the Respiration System]. St. Petersburg, Science Publ., 1994, pp. 416–472.
3. Goranchuk V.V., Sapova N.I., Ivanov A.O. Gipoksiterapiya [Hypoxytherapy]. St. Petersburg, 2003. 536 p.
4. Gudkov A.B., Popova O.N. Vneshnee dyhanie cheloveka na Evropeyskom Severe [External Respiration of a Person in the European North]. Arkhangelsk, Northern State Medical University Publ., 2012. 252 p.
5. Divert V.E., Krivoshchekov S.G., Vodyanitsky S.N. [Individual-Typological Assessment of Cardiorespiratory Responses to Hypoxia and Hypercapnia in Young Healthy Men]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2015, vol. 41, no. 2, pp. 64–73. (in Russ.) DOI: 10.1134/S036211971502005X
6. Karaterzi G.I. The Effect of Intermittent Normobaric Hypoxia on Some Indicators of Respiratory System Functioning. Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii. Chişinău, 2011, vol. 3, pp. 62–71.
7. Maksimov A.L. [Informative Value of Changes in Hand Skin Temperature in Response to Hypoxic Exposure]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2005, vol. 31, no. 3, pp. 108–117.
(in Russ.) DOI: 10.1007/s10747-005-0054-8
8. Agadzhanjan N.A., Polunin I.N., Stepanov V.K. et al. Chelovek v usloviyah gipokapnii i giperkapnii [Man in Conditions of Hypocapnia and Hypercapnia]. Astrahan' – Moscow, AGMA Publ., 2001. 340 p.
9. Dyachenko A.I., Ermolaev E.S., Shulagin Yu.A. et al. [Experimenyal and Theoretical Studies of Human Hypercapnic Ventilator Response with the Use of Mathematical Gas Exchange Modeling]. Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya medicina [Aerospace and Environmental Medicine], 2015, vol. 49, no. 3, pp. 43–48. (in Russ.)
10. Lin C.C., Hsieh W.Y., Chou C.S. et al. Cardiopulmonary Exercise Testing in Obstructive Sleep Apnea Syndrome. Respiratory Physiology Neurobiological, 2006, no. 11, pp. 27–34. DOI: 10.1016/j.resp.2005.01.008
11. Guyenet P.G., Stornetta R.L., Abbott S.B. et al. Central CO2-Chemoreception and Integrated Neural Mechanisms of Cardiovascular and Respiratory Control. Journal of Applied Physiology, 2010, vol. 108, no. 4, pp. 995–1002. DOI: 10.1152/japplphysiol.00712.2009
12. Ganong W.F. Review of Medical Physiology. Appleton and Lange. Connecticut, 1993. 380 p.
13. Lam Y.Y., Ravussin E. Indirect Calorimetry: an Indispensable Tool to Understand and Predict Obesity. European Journal Clinical Nutr., 2017, no. 71, pp. 318–322. DOI: 10.1038/ejcn.2016.220
14. Oltmanns K.M., Gehring H., Rudolf S. et al. Persistent Suppression of Resting Energy Expenditure After Acute Hypoxia. Metabolism, 2006, vol. 55, no. 5, pp. 669–675. DOI: 10.1016/ j.metabol.2006.01.004
15. Joulia F., Steinberg J., Wolff F. et al. Reduced Oxidative and Blood Lactic Acidosis in Trained Breath-Hold Human Divers. Respiratory Physiology & Neurobiology, vol. 133, pp. 121–130. DOI: 10.1016/S1569-9048(02)00133-7
16. Katzmarzyk P.T., Leonard W.R., Crawford M.H. et al. Resting Metabolic Rate and Daily Energy Expenditure Among Two Indigenous Siberian Populations. American Journal of Human Biology, 2014, no. 6, pp. 719–730. DOI: 10.1002/ajhb.1310060606
17. Solberg G., Robstad B., Skjønsberg O.H. Respiratory Gas Exchenge Indices for Estimating the Anaerobic Threshold. Journal Sport Science Medical, 2005, no. 4, pp. 29–36.
18. Brown S.J., Ramanb A., Schladerb Z. et al. Ventilatory Efficiency in Juvenile Elite Cyclists. Journal of Science and Medicine in Sport, 2013, no. 16, pp. 266–270. DOI: 10.1016/j.jsams.2012.06.010
Copyright (c) 2023 Человек. Спорт. Медицина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
