ЗАЩИТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОТ ГИПОКСИИ ПРИ ИМИТАЦИИ НЫРЯНИЯ У ПЛОВЦОВ

  • Е. Ю. Подъячева Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0002-0365-3301 katrinstanford@gmail.com
  • Т. А. Землянухина Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0003-2651-8521 teczon11@gmail.com
  • Е. Д. Симановский Российский государственный педагогический университет им А.И. Герцена, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0003-3551-9411 eugensiman@gmail.com
  • Е. Ю. Федорова Московский городской педагогический университет, г. Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-6992-4282 elefedor@yandex.ru
  • Т. И. Баранова Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия https://orcid.org/0000-0003-0524-2933 baranovati@gmail.com
Ключевые слова: нырятельный рефлекс, мозговой кровоток, реоэнцефалография

Аннотация

Цель. Изучение системных защитных механизмов мозга от гипоксии при погружении в воду у спортсменов-пловцов высокого класса. Материал и методы. Обследовано 25 юношей в возрасте 18–20 лет: 9 мастеров спорта, один мастер спорта международного класса и 15 человек, не занимавшихся спортом. Исследование мозгового кровотока проведено методом реоэнцефалографии (РЭГ). РЭГ регистрировали в состоянии покоя, при погружении лица в воду и во время восстановления. Обследование спортсменов проводили через 2 часа после утренней тренировки. Помимо мозгового кровотока регистрировали ЭКГ и АД в исходном состоянии, во время имитации ныряния и после него до момента восстановления. Статистическую обработку данных проводили по непараметрическим критериям Манна–Уитни и Вилкоксона. Результаты. Выявлено, что у спортсменов в состоянии покоя в большей степени, чем у не занимающихся спортом юношей, выражена асимметрия кровообращения. Выше кровоток в правом полушарии. Но при имитации ныряния асимметрия исчезает, а кровоток улучшается, особенно в левом полушарии в бассейне сонных артерий, что обусловлено уменьшением тонуса мелких сосудов. У не занимающихся спортом защитные механизмы выражены в меньшей степени. Заключение. Под влиянием многолетней спортивной деятельности, связанной не только с выполнением физических нагрузок в воде, но и с тренировочными гипоксическими упражнениями – заплывами под водой на задержанном дыхании, – у пловцов на основе врожденного нырятельного рефлекса сформировались эффективные механизмы защиты мозга от гипоксии, реализующиеся в условиях дефицита кислорода.

Информация об авторах

Е. Ю. Подъячева , Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

Магистрант кафедры общей физиологии, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, г. Санкт-Петербург

Т. А. Землянухина , Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

Магистрант кафедры общей физиологии, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, г. Санкт-Петербург

Е. Д. Симановский , Российский государственный педагогический университет им А.И. Герцена, г. Санкт-Петербург, Россия

Студент бакалавриата направления общей биологии, Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена. 191186, г. СанктПетербург

Е. Ю. Федорова , Московский городской педагогический университет, г. Москва, Россия

Доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры биологии и физиологии человека института естествознания и спортивных технологий. Московский городской педагогический университет. 129226, г. Москва

Т. И. Баранова , Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия

Доктор биологических наук, старший научный сотрудник кафедры общей физиологии, Санкт-Петербургский государственный университет. 199034, г. СанктПетербург

Литература

1. Баранова, Т.И. Об особенностях сердечно-сосудистой системы при нырятельной реакции у человека / Т.И. Баранова // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2004. – Т. 90 – № 1. – С. 20–31.
2. Григорьев, А.И. Стрессы в условиях нормального образа жизни, при гипокапнии (моделирующей эффекты невесомости) и в космических полетах / А.И. Григорьев, Б.М. Федоров // Физиол. чел. – 1996. – Т. 22. – № 2. – С. 10–19.
3. Кривец, Е.В. Срочные реакции мозгового кровообращения на задержку дыхания у спортсменок, занимающихся синхронным плаванием / Е.В. Кривец // Физ. воспитание студентов творч. специальностей. – Киев. – 2001. – № 1. – С. 3.
4. О механизмах адаптации человека к гипоксическому воздействию / Т.И. Баранова, Р.И. Коваленко, А.А. Молчанов и др. // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2003. – Т. 89. – № 11. – С. 1370–1379.
5. Федорова, Е.Ю. АТФазная активность эритроцитов крови спортсменов как индикатор адаптационных процессов / Е.Ю. Федорова, А.Е. Сизов // Сборник избранных статей по материалам научных конференций ГНИИ «Нацразвитие», 2019. – С. 30–31.
6. Cardiovascullar and respiratory responses to apneas with and without face immersion in exercissing humans / J. Anderson, M. Liner, A. Fredsted and E. Schagatay // J. of Appl. Physiol. – 2002. – Vol. 96. – P. 1005–1010.
7. Changes in Cerebral Blood Flow on Performance of a Diving Reaction in Humans / T.I. Baranova, D.N. Berlov, I.N. Yanvareva // Neuroscience and Behavioral Physiology. – 2016. – Vol. 46, №. 1. – P. 36–41.
8. Dynamics of parameters of energy metabolism at adaptation to diving in human / T.I. Baranova, R.I. Kovalenko, A.V. Mitrofanova, I.N. Yanvareva // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. – 2010. – Vol. 46. – P. 489–500.
9. Effects of physical and apnea training on apneic time and the diving response in humans / E. Schagatay, M. Kampen, S. Emanuelson and B. Halm // J. of Appl. Physiol. – 2000. – Vol. 82. – P. 161–169.
10. Genetic determination of the vascular reactions in humans in response to the diving reflex/ T.I. Baranova, D.N. Berlov, O.S. Glotov et al. // Am J Physiol Heart Circ. Physiol. – 2017. – № 312 (3). – Р. 622–631. – https://www.physiology.org/doi/full/.
11. Human Adaptation to Extreme Environmental Conditions / M. Ilardo, R. Nielsen // Curr Opin Genet Dev. – 2018. – Vol. 53. – Р. 77–82. DOI: 10.1016/J.GDE.2018.07.003
12. Innervation of the Nose and Nasal Region of the Rat: Implications for Initiating the Mammalian Diving Response / P. McCulloch, K. Lahrman, B. DelPrete, K. DiNovo // Medicine, Biology. Published in Front. Neuroanat. – 13 November 2018. DOI: 10.3389/fnana.2018.00085
13. Physiological and Genetic Adaptations to Diving in Sea Nomads / M. Ilardo, I. Moltke, T.S. Korneliussen et al. // Cell. – 2018. – Vol. 173 (3). – Р. 569–580. DOI: 10.1016/j.cell. 2018.03.054
14. The oxygen-conserving potential of the diving response: A kinetic-based analysis / G. Costalat, J. Coquart, I. Castres et al. // Journal of Sports Sciences. – 2017. – Vol. 35. – Р. 678–687. DOI: 10.1080/02640414.2016.1183809

References

1. Baranova T.I. [On the Features of the Cardiovascular System in the Diving Reflex in Humans]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni I.M. Sechenova [Russian Journal of Physiology], 2004, vol. 90, no. 1, pp. 20–31. (in Russ.)
2. Grigoryev A.I., Fedorov B.M. [Stress in a Normal Lifestyle, with Hypocapnia (Simulating the Effects of Weightlessness) and in Space Flights]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 1996, vol. 22, no. 2, pp. 10–19. (in Russ.)
3. Krivets E.V. [Urgent Reactions of Cerebral Circulation to Breath Holding in Athletes Engaged in Synchronized Swimming]. Fizicheskoye vospitaniye studentov tvorcheskikh spetsial’nostey [Physical Education of Students of Creative Profession], 2001, no. 1, p. 3. (in Russ.)
4. Baranova T.I., Kovalenko R.I., Molchanov A.A. et al. [On the Mechanisms of Human Adaptation to Hypoxic Effects]. Rossiyskiy Fiziologicheskiy zhurnal imeni I.M. Sechenova [Russian Journal of Physiology], 2003, vol. 89, no. 11, pp. 1370–1379. (in Russ.)
5. Fedorova E.Yu., Sizov A.E. [ATPase Activity of Red Blood Cells of Athletes as an Indicator of Adaptation Processes]. Sbornik izbrannykh statey po materialam nauchnykh konferentsiy GNII “Nats-razvitiye” [Collection of Selected Articles Based on Materials of Scientific Conferences of the SRI National Development], 2019, pp. 30–31. (in Russ.)
6. Anderson J., Liner M., Fredsted A., Schagatay Е. Cardiovascullar and Respiratory Responses to Apneas with and Without Face Immersion in Exercissing Humans. J. of Appl. Physiol, 2002, vol. 96, pp. 1005–1010. DOI: 10.1152/japplphysiol.01057.2002
7. Baranova T.I., Berlov D.N., Yanvareva I.N. Changes in Cerebral Blood Flow on Perfor-mance of a Diving Reaction in Humans. Neuroscience and Behavioral Physiology, 2016, vol. 46, no. 1, pp. 36–41. DOI: 10.1007/s11055-015-0195-4
8. Baranova T.I., Kovalenko R.I., Mitrofanova A.V., Yanvareva I.N. Dynamics of Parameters of Energy Metabolism at Adaptation to Diving in Human. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2010, vol. 46, pp. 489–500. DOI: 10.1134/S0022093010050099
9. Schagatay E., Kampen M., Emanuelson S., Halm B. Effects of Physical and Apnea Training on Apneic Time and the Diving Response in Humans. J. of Appl. Physiol, 2000, vol. 82, pp. 161–169. DOI: 10.1007/s004210050668
10. Baranova T.I., Berlov D.N., Glotov O.S. et al. Genetic Determination of the Vascular Reactions in Humans in Response to the Diving Reflex. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2017, vol. 312 (3), pp. 622–631. Available at: https://www.physiology.org/doi/full/. DOI: 10.1152/ajpheart.00080.2016
11. Ilardo M., Nielsen R. Human Adaptation to Extreme Environmental Conditions. Curr Opin Genet Dev, 2018, vol. 53, рр. 77–82. DOI: 10.1016/j.gde.2018.07.003
12. McCulloch P., Lahrman K., DelPrete B., DiNovo K. Innervation of the Nose and Nasal Region of the Rat: Implications for Initiating the Mammalian Diving Response. Medicine, Biology. Published in Front. Neuroanat., 13 November 2018. DOI: 10.3389/fnana.2018.00085
13. Ilardo M., Moltke I., Korneliussen T., Salingkat S., Nielsen R. Physiological and Genetic Adaptations to Diving in Sea Nomads. Cell, 2018, vol. 173 (3), рр. 569–580. DOI: 10.1016/j.cell.2018.03.054
14. Costalat G., Coquart J., Castres I. et al. The Oxygen-Conserving Potential of the Diving Response: A Kinetic-Based Analysis. Journal of Sports Sciences, 2016, vol. 35, pp. 678–687. DOI: 10.1080/02640414.2016.1183809
Опубликован
2020-06-01
Как цитировать
Подъячева, Е., Землянухина, Т., Симановский, Е., Федорова, Е., & Баранова, Т. (2020). ЗАЩИТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОТ ГИПОКСИИ ПРИ ИМИТАЦИИ НЫРЯНИЯ У ПЛОВЦОВ. Человек. Спорт. Медицина, 20(1), 29-35. https://doi.org/10.14529/hsm200104
Раздел
Физиология

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)