АДАПТИВНЫЕ ЗАЩИТНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИ НЫРЯНИИ У МУЖЧИН И ЖЕНЩИН
Аннотация
Цель: изучение адаптивных сердечно-сосудистых реакций нырятельного рефлекса у женщин и мужчин. Организация и методы исследования. В исследовании принимали участие мужчины (n = 50) и женщины (n = 49), не имеющие опыта дайвинга, в возрасте от 18 до 25 лет. Нырятельный рефлекс активировали погружением лица в холодную воду в лабораторных условиях. Сосудистые реакции и кровоток исследовали методами комплексной реографии и реографии легочной артерии. Периферическое кровообращение регистрировали методом плетизмографии. Результаты. У всех испытуемых в ходе нырятельной реакции выявлено статистически значимое снижение частоты сердечных сокращений (ЧСС), минутного объема крови (МОК), повышение артериального давления (АД), тонуса периферических сосудов и расширение легочных сосудов. Установлено, что при моделировании ныряния у женщин наблюдается меньшее увеличение, чем у мужчин, и более выраженное снижение дикротического индекса (ДКИ), что отражает снижение резистивного сосудистого тонуса, а также диастолического индекса (ДСИ), характеризующего перфузию легких. Заключение. Выявленное при реализации нырятельной реакции более выраженное рефлекторное сужение периферических сосудов и расширение легочных сосудов, вероятно, обеспечивает женскому организму повышенную защиту в экстремальных условиях дайвинга, что важно для понимания механизмов адаптивной защиты, а также для оценки риска срыва адаптации и формирования на этой основе патологических отклонений.
Литература
2. Галанцев, В.П. Эволюция адаптаций ныряющих животных: Экологические и морфо-физиологические аспекты / В.П. Галанцев. – Л.: Наука. Ленингр. отделение, 1977. – 191 с.
3. Зенков, Л.Р. Функциональная диагностика нервных болезней: Руководство для врачей / Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1991. – 639 с.
4. Особенности гемодинамики малого круга кровообращения при нырятельном рефлексе / Е.Ю. Подьячева, Т.А. Землянухина, Л.В. Шадрин, Т.И. Баранова // Биологич. коммуникации. – 2020. – Т. 65, № 3. – С. 244–251.
5. Тищенко, М.И. Измерение ударного объема методом интегральной реографии тела человека / М.И. Тищенко // Физиол. журнал СССР. – 1973. – № 59 (8). – С. 1216–1224.
6. Alian, A.A. Photoplethysmography / А.А. Alian, K.H Shelley // Best practice & research clinical anaesthesiology. – 2014. – Vol. 28. – Р. 395–406.
7. Bassareo, P.P. Gender Differences in Hemodynamic Regulation and Cardiovascular Adaptations to Dynamic Exercise / Р.Р. Bassareo, А. Crisafulli // Current Cardiology Reviews. – 2020. – Vol. 16 (1). – Р. 65–72. DOI: 10.2174/1573403X15666190321141856
8. Brylske, A. The Complete Diver: The History, Science and Practice of Scuba Diving / А. Brylske. – Kansas: Dive Training LLC, 2012. – 329 p.
9. Butler, P. J. Physiology of diving of birds and mammals / P. J. Butler, D. R. Jones // Physiological Reviews. – 1997. – Vol. 77 (3). – Р. 837–899. DOI: 10.1152/physrev.1997.77.3.837
10. Ciriello, J. Effect of estrogen on vagal afferent projections to the brainstem in the female / J. Ciriello, М.М. Caverson // Brain Results. – 2016. – Vol. 1636. – Р. 21–42. DOI: 10.1016/j.brainres. 2016.01.041
11. Du, X.J. Cardiovascular protection by oestrogen is partly mediated through modulation of autonomic nervous function / X.J. Du, R.A. Riemersma, A.M. Dart // Cardiovasc Results. – 1995. – Vol. 30. – Р. 161–165.
12. Elsner, R. W. Diving mammals / R.W. Elsner // Science Journal. – 1970. – Vol. 6 (4). – Р. 69–74.
13. Estradiol 17β increases the number of muscarinic receptors in hypothalamic nuclei / T.C. Rainbow, V. Degroff, V.N. Luine, B.S. McEwen // Brain Research. –1980. – Vol. 198. – Р. 239–243.
14. Gender difference in myogenic tone of rat arterioles is due to estrogen-induced, enhanced release of NO / А. Huang, D. Sun, А. Koller et аl. // American Journal of Physiology. – 1997. – Vol. 272. – Р. 1804–1809.
15. 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. // American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. – 2017. – Vol. 312 (3). – Р. 622–631. DOI: 10.1152/ajpheart.00080.2016
16. Going to Extremes of Lung Physiology-Deep Breath-Hold Diving / К. Tetzlaff, F. Lemaitre, С. Burgstahler et al. // Front Physiology. –2021. – Vol. 9. –No. 12. – Р. 710429. DOI: 10.3389/fphys. 2021.710429
17. Gooden, B.A. Mechanism of the human diving response / В.А. Gooden // Integrative Psychological and Behavioral Science. –1994. – Vol. 29. – Р. 6–16.
18. Huxley, V.H. Sex and the cardiovascular system: the intriguing tale of how women and men regulate cardiovascular function differently / V.H. Huxley // Advances in physiology education. – 2007. – Vol. 31 (1). – Р. 17–22. DOI: 10.1152/advan.00099.2006
19. Multi-channel bioimpedance system for detecting vascular tone in human limbs: аn approach sensors / А. Hammoud, А. Tikhomirov, G. Myasishcheva et аl. // Sensors. – 2022. – Vol. 22. – Р. 138.
20. Muscarinic receptors in preoptic area and hypothalamus: Effects of cyclicity, sex and estrogen treatment / К. Olsen, Е. Edwards, N. Schechter et аl. // Brain Research. – 1988. – Vol. 448. – Р. 223–229.
21. Palko, T. Impedance rheography for systemic and pulmonary circulation study and clinical application / T. Palko // In Proceedings of the 13th International Conference on Electrical Bioimpedance and the 8th Conference on Electrical Impedance Tomography, IFMBE, Graz, Aus-tria, 29 August – 2 September 2007 / Eds. H. Scharfetter, R. Merwa. – Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2007. – Vol. 17.
22. Qiao, G.F. 17-Estradiol restores excitability of a sexually dimorphic subset of myelinated vagal afferents in ovariectomized rats / G.F. Qiao, B.Y. Li, Y.J. Lu // American Journal of Physiology-cell Physiology. – 2009. – Vol. 297. – Р. 654 –664. DOI: 10.1152/ajpcell.00059.2009
23. Relation of blood pressure and body build to left ventricular mass in normotensive and hypertensive employed adults / I.W. Hammond, R.B. Devereux, M.H. Alderman, J.H. Laragh // Journal of the American College of Cardiology. – 1988. – Vol. 12. – Р. 996–1004.
24. Saleh, T.M. Centrally mediated effect of 17beta-estradiol on parasympathetic tone in male rats / T.M. Saleh, B.J. Connell // American Journal of Physiology. – 1999. – Vol. 276. – Р. 474–481.
25. Saleh, M.C. Medullary and intrathecal injections of 17beta-estradiol in male rats / M.C. Saleh, B.J. Connell, T.M. Saleh // Brain Research. – 2000. – Vol. 867. – Р. 200–209.
26. Sex differences in left ventricular anatomy, blood viscosity and volume regulatory hormones in normal adults / G. de Simone, R.B. Devereux, M.J. Roman et al. // American Journal of Cardiology. – 1991. – Vol. 68. – Р. 1704–1708.
27. Thompson, D. Cardiac responses of grey seals during diving at sea / D. Thompson, M. A. Fedak // Journal of Experimental Biology. – 1993. – Vol. 174. – Р. 139–154.
References
1. Galantsev V.P. [Problems of Studying the Strategy of Evolutionary Formation of Adaptations of Secondary Amniotes. Basic Concepts, Methodological Approaches, Tasks]. Strukturno-funktsional’nyye osnovy prisposobitel’nykh reaktsiy na raznykh urovnyakh organizatsii zhivykh sistem [Structural and Functional Foundations of Adaptive Reactions at Different Levels of Organization of Living Systems], 2001, iss. 34, pp. 91–104. (in Russ.)2. Galantsev V.P. Evolyutsiya adaptatsiy nyryayushchikh zhivotnykh: еkologicheskiye i morfofiziologicheskiye aspekty [Evolution of Adaptations of Diving Animals. Ecological and Morpho-physiological Aspects]. Leningrad, Science Publ., 1977. 191 p.
3. Zenkov L.R. Funktsional'naya diagnostika nervnykh bolezney: Rukovodstvo dlya vrachey [Functional Diagnosis of Nervous Diseases]. Moscow, Medicine Publ., 1991. 639 p.
4. Podyacheva E.Yu., Zemlyanukhina T.A., Shadrin L.V., Baranova T.I. [Features of Hemo-dynamics of the Pulmonary Circulation During the Diving Reflex]. Biologicheskiye kommunikatsii [Biological Communications], 2020, vol. 65, no. 3, pp. 244–251. (in Russ.) DOI: 10.21638/spbu03.2020.304
5. Tishchenko M.I. [Measurement of Stroke Volume by the Method of Integral Rheography of the Human Body]. Fiziologicheskiy zhurnal SSSR [Physiological Journal of the USSR], 1973, no. 59 (8), pp. 1216–1224. (in Russ.)
6. Alian A.A., Shelley K.H. Photoplethysmography. Best Practice & Research Clinical Anaes-thesiology, 2014, vol. 28, pp. 395–406. DOI: 10.1016/j.bpa.2014.08.006
7. Bassareo P.P., Crisafulli A. Gender Differences in Hemodynamic Regulation and Cardio-vascular Adaptations to Dynamic Exercise. Current Cardiology Reviews, 2020, vol. 16 (1), pp. 65–72. DOI: 10.2174/1573403X15666190321141856
8. Brylske A. The Complete Diver: The History, Science and Practice of Scuba Diving. Kansas, Dive Training LLC, 2012. 329 p.
9. Butler P.J., Jones D.R. Physiology of Diving of Birds and Mammals. Physiological Reviews, 1997, vol. 77 (3), pp. 837–899. DOI: 10.1152/physrev.1997.77.3.837
10. Ciriello J., Caverson M.M. Effect of Estrogen on Vagal Afferent Projections to the Brain-stem in the Female. Brain Results, 2016, vol. 1636, pp. 21–42. DOI: 10.1016/j.brainres.2016.01.041
11. Du X.J., Riemersma R.A., Dart A.M. Cardiovascular Protection by Oestrogen is Partly Mediated Through Modulation of Autonomic Nervous Function. Cardiovasc Results, 1995, vol. 30, pp. 161–165. DOI: 10.1016/S0008-6363(95)00030-5
12. Elsner R.W. Diving Mammals. Science Journal, 1970, vol. 6 (4), pp. 69–74.
13. Rainbow T.C., Degroff V., Luine V.N., McEwen B.S. Estradiol 17β Increases the Number of Muscarinic Receptors in Hypothalamic Nuclei. Brain Research, 1980, vol. 198, pp. 239–243. DOI: 10.1016/0006-8993(80)90362-5
14. Huang A., Sun D., Koller A. et аl. Gender Difference in Myogenic Tone of Rat Arterioles is Due to Estrogen-induced, Enhanced Release of NO. American Journal of Physiology, 1997, vol. 272, pp. 1804–1809. DOI: 10.1152/ajpheart.1997.272.4.H1804
15. 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. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 2017, vol. 312 (3), pp. 622–631. DOI: 10.1152/ajpheart.00080.2016
16. Tetzlaff K., Lemaitre F., Burgstahler C. et al. Going to Extremes of Lung Physiology-Deep Breath-Hold Diving. Front Physiology, 2021, vol. 9, 12:710429. DOI: 10.3389/fphys.2021.710429
17. Gooden B.A. Mechanism of the Human Diving Response. Integrative Psychological and Behavioral Science, 1994, vol. 29, pp. 6–16. DOI: 10.1007/BF02691277
18. Huxley V.H. Sex and the Cardiovascular System: the Intriguing Tale of how Women and Men Regulate Cardiovascular Function Differently. Advances in Physiology Education, 2007, vol. 31 (1), pp. 17–22. DOI: 10.1152/advan.00099.2006
19. Hammoud A., Tikhomirov A., Myasishcheva G. et аl. Multi-channel Bioimpedance System for Detecting Vascular Tone in Human Limbs: аn Approach. Sensors, 2022, vol. 22, p. 138. DOI: 10.3390/s22010138
20. Olsen K., Edwards E., Schechter N. et аl. Muscarinic Receptors in Preoptic Area and Hypothalamus: Effects of Cyclicity, Sex and Estrogen Treatment. Brain Research, 1988, vol. 448, pp. 223–229. DOI: 10.1016/0006-8993(88)91259-0
21. Palko T. Impedance Rheography for Systemic and Pulmonary Circulation Study and Clinical Application. In Proceedings of the 13th International Conference on Electrical Bioimpedance and the 8th Conference on Electrical Impedance Tomography, 2007, vol. 17.
22. Qiao G.F., Li B.Y., Lu Y.J. 17-Estradiol Restores Excitability of a Sexually Dimorphic Subset of Myelinated Vagal Afferents in Ovariectomized Rats. American Journal of Physiology-cell Physiology, 2009, vol. 297, pp. 654–664. DOI: 10.1152/ajpcell.00059.2009
23. Hammond I.W., Devereux R.B., Alderman M.H., Laragh J.H. Relation of Blood Pressure and Body Build to Left Ventricular Mass in Normotensive and Hypertensive Employed Adults. Journal of the American College of Cardiology, 1988, vol. 12, pp. 996–1004. DOI: 10.1016/0735-1097(88)90467-6
24. Saleh T.M., Connell B.J. Centrally Mediated Effect of 17beta-estradiol on Parasympathetic Tone in Male Rats. American Journal of Physiology, 1999, vol. 276, pp. 474–481. DOI: 10.1152/ajpregu.1999.276.2.R474
25. Saleh M.C., Connell B.J., Saleh T.M. Medullary and Intrathecal Injections of 17beta-estradiol in Male Rats. Brain Research, 2000, vol. 867, pp. 200–209. DOI: 10.1016/S0006-8993(00)02313-1
26. De Simone G., Devereux R.B., Roman M.J. et al. Sex Differences in Left Ventricular Anatomy, Blood Viscosity and Volume Regulatory Hormones in Normal Adults. American Journal of Cardiology, 1991, vol. 68, pp. 1704–1708. DOI: 10.1016/0002-9149(91)90333-G
27. Thompson D., Fedak M.A. Cardiac Responses of Grey Seals During Diving at Sea. Journal of Experimental Biology, 1993, vol. 174, pp. 139–154. DOI: 10.1242/jeb.174.1.139
Copyright (c) 2024 Человек. Спорт. Медицина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.