Ulyanovsk Medico-biological Journal

Физиология

Скачать статью

https://doi.org/10.23648/UMBJ.2017.28.8755

УДК 612.273.2

 

ВЛИЯНИЕ ПРЕРЫВИСТОЙ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ НА СИСТЕМНУЮ ГЕМОДИНАМИКУ, БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРОВИ И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЛИЦ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА

 

Е.А. Ключникова, Л.В. Аббазова, М.А. Лоханникова, С.С. Ананьев, Д.А. Павлов, М.В. Балыкин

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск, Россия

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

Цель – изучить влияние прерывистой нормобарической гипоксии на изменения сердечно-сосудистой системы, биохимический состав крови и физическую работоспособность лиц пожилого возраста.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 15 практически здоровых мужчин в возрасте 60–65 лет. Курс прерывистой нормобарической гипоксии проводили на протяжении 3 нед. Содержание О2 во время гипоксических сеансов варьировалось от 15 до 10 %.

До и после курса гипоксии в крови определяли содержание сахара, общее количество холестерина, липопротеиды низкой и высокой плотности, индекс атерогенности, содержание эритроцитов и кислородную емкость крови. В динамике курса прерывистой гипоксии оценивали минутный объем дыхания, потребление кислорода, систолическое и диастолическое артериальное давление, минутный объем кровообращения, частоту сердечных сокращений. Изменение физической работоспособности до и после курса прерывистой гипоксии оценивали на основании теста PWC150.

Результаты. Установлено, что курс прерывистой нормобарической гипоксии приводит к снижению уровня сахара, общих липидов и липидов низкой плотности в крови, способствует снижению и стабилизации артериального давления. Наряду с увеличением кислородной емкости крови улучшается кислородное обеспечение организма и повышается физическая работоспособность лиц пожилого возраста.

Заключение. Результаты исследования свидетельствуют о возможности использования прерывистой нормобарической гипоксии для коррекции биохимического состава крови, артериального давления и общей физической работоспособности лиц пожилого возраста.

Ключевые слова: пожилой возраст, прерывистая нормобарическая гипоксия, гемодинамика, липиды крови, физическая работоспособность.

 

Литература

  1. Коркушко О.В., Осьмак Е.Д., Осьмак Д.Д., Дужак Г.В. Устойчивость к гипоксии у людей пожилого возраста с гипертонической болезнью: влияние Кардиоаргинина. Кровообіг та гемостаз, оригінальні дослідження. 2015; 1–2: 31–37.
  2. Батурин В.А., Батурина М.В., Евсевьева М.Е., Кузнецова И.Г. Артериальная гипертония у лиц пожилого возраста: аспекты донозологической диагностики. Клиническая геронтология. 2008; 11: 33–37.
  3. Ярыгина В.Н., Мелентьева А.С. Руководство по геронтологии в гериатрии. Т. 1. М.: ГЕОТАР-медиа; 2010. 720.
  4. Кривощеков С.Г., Балиоз Н.В., Некипелова Н.В., Капилевич Л.В. Возрастные, гендерные и индивидуально-типологические особенности реагирования на острое гипоксическое воздействие. Физиология человека. 2014; 40 (6): 34–45 .
  5. Колчинская А.З., Циганова Т.Н., Остапенко Л.А. Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте: руководство для врачей. М.; 2003. 408.
  6. Бочаров М.И. Реакция гемодинамики человека на разные по величине гипоксические воздействия. Ульяновский медико-биологический журнал. 2012; 3: 138–145.
  7. Сороко С.И., Бурых Э.А. Компенсаторная роль системы кровообращения при острой гипоксической гипоксии у человека. Экология человека. 2014; 7: 30–36.
  8. Балыкин М.В., Сагидова С.А., Айзятулова Е.Д., Антипов И.В., Жарков А.В. Гипоксия: системные, органные, молекулярно-клеточные механизмы компенсации и адаптации. Ульяновский медико-биологический журнал. Приложение. Материалы XIII Всероссийской школы-семинара с международным участием «Вопросы Экспериментальной и клинической физиологии дыхания» (Санкт-Петербург). 2016; 4: 13–14.
  9. Балыкин М.В., Сагидова С.А., Жарков А.С., Айзятулова Е.Д., Павлов Д.А., Антипов И.В. Влияние прерывистой гипобарической гипоксии на экспрессию HIF-1α и морфофункциональные изменения в миокарде. Ульяновский медико-биологический журнал. 2017; 2: 124–134.
  10. Серебровская Т.В., Шатило В.Б. Опыт использования интервальной гипоксии для предупреждения и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Кровообіг та гемостаз. 2014; 1–2: 16–33.
  11. Neubauer. Invited review: Physiological and pathophysiological responses to intermittent hypoxia. J. Appl. Physiol. 2001; 90 (4): 1593–1599.
  12. Prabhakar N.R., Fields R.D., Baker T., Fletcher E.C. Intermittent hypoxia: cell to system. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2001; 281 (3): 524–528.
  13. Foster G.E., McKenzie D.C., Milsom W.K., Sheel A.W. Effects of two protocols of intermittent hypoxia on human ventilatory, cardiovascular and cerebral responses to hypoxia. J. Physiol. 2005; 567: 689–699.
  14. Портниченко В.И., Ильин В.Н., Филиппов М.М. Проявление гипометаболического эффекта в реакциях системы дыхания у спортсменов на физическую нагрузку при адаптации в среднегорье. Ульяновский медико-биологический журнал. 2017; 2: 116–124.
  15. Пупырева Е.Д., Балыкин М.В. Влияние гипоксической тренировки на физическую работоспособность и функциональные резервы организма спортсменов. Вестник ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2011; 21 (2): 7–17.
  16. Яковлев Д.И., Прокофьев А.Б., Тиньков А.Н., Никоноров А.А. Гиполипидемические эффекты курса барокамерной гипоксии у больных инфарктом миокарда. Экспериментальная и клиническая медицина. Вестник ОГУ. 2009; 12 (106): 139–142.
  17. Арбузова О.В., Балыкин М.В. Реакция кардиореспираторной системы и изменения физической работоспособности пловцов различного возраста при нормобарической гипоксии. Вестник новых медицинских технологий. 2009; 6: 7–15.
  18. Katschinski D.M. Is there a molecular connection between hypoxia and aging? Exp. Geront. 2006; 41 (5): 482–484.
  19. Каманина Т.В., Балыкин М.В., Зайнеева Р.Ш., Платонов А.В. Реактивность церебральных сосудов при гипоксии и гиперкапнии у лиц зрелого возраста. Ульяновский медико-биологический журнал. 2012; 4: 94–104.
  20. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. М.: Физическая культура; 1988. 208.
  21. Балыкин М.В., Зайнеева Р.Ш., Каманина Т.В., Васильева Е.В., Жарков А.В. Влияние прерывистой нормобарической гипоксии на кардиореспираторную систему и биохимический состав крови у лиц зрелого возраста. Ульяновский медико-биологический журнал. 2014; 3: 60–66.
  22. Гончар О.А., Розова Е.В. Влияние разных режимов интервальных гипоксических тренировок на морфологические характеристики и антиоксидантный статус тканей сердца и легких. Бюл. экспер. биол. и мед. 2007; 144 (8): 216–220.
  23. Semenza G.L. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell 2012; 148 (3): 399–408.
  24. Semenza G.L. Oxygen sensing, hypoxia-inducible factors, and disease pathophysiology. Ann. Rev. Pathol. 2014; 9: 47–71.

 

 

Download  article

https://doi.org/10.23648/UMBJ.2017.28.8755

EFFECT OF INTERMITTENT NORMOBARIC HYPOXIA ON SYSTEMIC HEMODYNAMICS, BIOCHEMICAL BLOOD COMPOSITION AND PHYSICAL PERFORMANCE IN ELDERLY PEOPLE

 

E.A. Klyuchnikova, L.V. Abbazova, M.A. Lokhannikova, S.S. Anan'ev, D.A. Pavlov, M.V. Balykin

Ulyanovsk State University, Ulyanovsk, Russia

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

The goal of the research is to study the effect of intermittent normobaric hypoxia on cardiovascular changes, biochemical blood composition and physical performance in elderly people.

Materials and Methods. The study examined a group of 15 healthy men, aged 60-65, who underwent a course of intermittent normobaric hypoxia for 3 weeks. During hypoxic sessions, oxygen concentration varied from 15–10 %.

Blood sugar level, blood cholesterol level, low density lipoprotein and high density lipoprotein, the Atherogenic Index, red blood cell count and oxygen capacity of blood were determined before and after hypoxic sessions. Respiratory minute volume, oxygen consumption, systolic and diastolic blood pressure, cardiac output, and heart rate were estimated in the dynamics. Changes in physical performance before and after hypoxic sessions were assessed using a PWC150 test.

Results. It was established that sessions of intermittent normobaric hypoxia lead to decrease in blood sugar level, total and low density lipid level, such sessions help to reduce and normalize blood pressure. Along with the increase in oxygen capacity of blood, oxygen supply of the organism, as well as physical performance of elderly people, improves.

Conclusion. The results of the study show the possibilities of using intermittent normobaric hypoxia for correction of biochemical blood composition, blood pressure and general physical performance in elderly people.

Keywords: elderly people, intermittent normobaric hypoxia, hemodynamics, blood lipids, physical performance.

 

References

1.    Korkushko O.V., Os'mak E.D., Os'mak D.D., Duzhak G.V. Ustoychivost' k gipoksii u lyudey pozhilogo vozrasta s gipertonicheskoy bolezn'yu: vliyanie Kardioarginina [Tolerance to hypoxia in hypertensive elderly people: effect of Cardioaspirin]. Krovoobіg ta gemostaz, origіnal'nі doslіdzhennya. 2015; 1–2: 31–37 (in Russian).

2.    Baturin V.A., Baturina M.V., Evsev'eva M.E., Kuznetsova I.G. Arterial'naya gipertoniya u lits pozhilogo vozrasta: aspekty donozologicheskoy diagnostiki [Arterial hypertension in the elderly people: aspects of prenosological diagnostics]. Klinicheskaya gerontologiya. 2008; 11: 33–37 (in Russian).

3.    Yarygina V.N., Melent'eva A.S. Rukovodstvo po gerontologii v geriatrii. Tom. 1 [Gerontology in geriatrics: Physician’s manual. Vol. 1]. Moscow: GEOTAR-media; 2010. 720 (in Russian).

4.    Krivoshchekov S.G., Balioz N.V., Nekipelova N.V., Kapilevich L.V. Vozrastnye, gendernye i individuall'no-tipologicheskie osobennosti reagirovaniya na ostroe gipoksicheskoe vozdeystvie [Age, gender, patient-specific and cohort peculiarities of response to acute hypoxic exposure]. Fiziologiya cheloveka. 2014; 40 (6): 34–45 (in Russian).

5.    Kolchinskaya A.Z., Tsiganova T.N., Ostapenko L.A. Normobaricheskaya interval'naya gipoksicheskaya trenirovka v meditsine i sporte: rukovodstvo dlya vrachey [Normobaric intermittent hypoxic training in medicine and sports: Physician’s manual]. Moscow; 2003. 408 (in Russian).

6.    Bocharov M.I. Reaktsiya gemodinamiki cheloveka na raznye po velichine gipoksicheskie vozdeystviya [Human hemodynamic response to different hypoxic exposures]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2012; 3: 138–145 (in Russian).

7.    Soroko S.I., Burykh E.A. Kompensatornaya rol' sistemy krovoobrashcheniya pri ostroy gipoksicheskoy gipoksii u cheloveka [Compensatory role of the cardiovascular system in acute hypoxic hypoxia in humans]. Ekologiya cheloveka. 2014; 30–36 (in Russian).

8.    Balykin M.V., Sagidova S.A., Ayzyatulova E.D., Antipov I.V., Zharkov A.V. Gipoksiya: sistemnye, organnye, molekulyarno-kletochnye mekhanizmy kompensatsii i adaptatsii [Hypoxia: systemic, organ, molecular and cellular mechanisms of compensation and adaptation]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. Prilozhenie. Materialy XIII Vserossiyskoy shkoly-seminara s mezhdunarodnym uchastiem «Voprosy Eksperimental'noy i klinicheskoy fiziologii dykhaniya» (St. Petersburg). 2016; 4: 13–14 (in Russian).

9.    Balykin M.V., Sagidova S.A., Zharkov A.S., Ayzyatulova E.D., Pavlov D.A., Antipov I.V. Vliyanie preryvistoy gipobaricheskoy gipoksii na ekspressiyu HIF – 1α i morfofunktsional'nye izmeneniya v miokarde [Effect of intermittent hypobaric hypoxia on HIF–1α expression and morphofunctional changes in the myocardium]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2017; 2: 124–134 (in Russian).

10. Serebrovskaya T.V., Shatilo V.B. Opyt ispol'zovaniya interval'noy gipoksii dlya preduprezhdeniya i lecheniya zabolevaniy serdechno-sosudistoy sistemy [Use of interval hypoxia for prevention and treatment of cardiovascular diseases]. Krovoobіg ta gemostaz. 2014; 1–2: 16–33 (in Russian).

11. Neubauer J.A. Invited review: Physiological and pathophysiological responses to intermittent hypoxia. J. Appl. Physiol. 2001; 90 (4): 1593–1599.

12. Prabhakar N.R., Fields R.D., Baker T., Fletcher E.C. Intermittent hypoxia: cell to system. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2001; 281 (3): 524–528.

13. Foster G.E., McKenzie D.C., Milsom W.K., Sheel A.W. Effects of two protocols of intermittent hypoxia on human ventilatory, cardiovascular and cerebral responses to hypoxia. J. Physiol. 2005; 567: 689–699.

14. Portnichenko V.I., Il'in V.N., Filippov M.M. Proyavlenie gipometabolicheskogo effekta v reaktsiyakh sistemy dykhaniya u sportsmenov na fizicheskuyu nagruzku pri adaptatsii v srednegor'e [Hypometabolic effect in sportsmen respiratory system reactions to physical load adaptation in middle altitude]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. Ul'yanovsk. 2017; 2: 116–124 (in Russian).

15. Pupyreva E.D., Balykin M.V. Vliyanie gipoksicheskoy trenirovki na fizicheskuyu rabotosposobnost' i funktsional'nye rezervy organizma sportsmenov [Effect of hypoxic training on physical performance and functional reserves in athletes]. Vestnik TvGU. Ser. Biologiya i ekologiya. 2011; 21 (2): 7–17 (in Russian).

16. Yakovlev D.I., Prokof'ev A.B., Tin'kov A.N., Nikonorov A.A. Gipolipidemicheskie effekty kursa barokamernoy gipoksii u bol'nykh infarktom miokarda [Hypolipidemic effects of altitude hypoxia in patients with myocardial infarction]. Eksperimental'naya i klinicheskaya meditsina. Vestnik OGU. 2009; 12 (106): 139–142 (in Russian).

17. Arbuzova O.V., Balykin M.V. Reaktsiya kardiorespiratornoy sistemy i izmeneniya fizicheskoy rabotosposobnosti plovtsov razlichnogo vozrasta pri normobaricheskoy gipoksii [Reaction of cardiorespiratory system and physical performance of swimmers of different age under normobaric hypoxia]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2009; 6: 7–15 (in Russian).

18. Katschinski D.M. Is there a molecular connection between hypoxia and aging? Exp. Geront. 2006; 41 (5): 482–484.

19. Kamanina T.V., Balykin M.V., Zayneeva R.Sh., Platonov A.V. Reaktivnost' tserebral'nykh sosudov pri gipoksii i giperkapnii u lits zrelogo vozrasta [Reactivity of cerebral vessels under hypoxia and hypercapnia in patients of the mature age]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2012; 4:
94–104 (in Russian).

20. Karpman V.L., Belotserkovskiy Z.B., Gudkov I.A. Testirovanie v sportivnoy meditsine [Testing in sports medicine]. Moscow: Fizicheskaya kul'tura; 1988. 208 (in Russian).

21. Balykin M.V., Zayneeva R.Sh., Kamanina T.V., Vasil'eva E.V., Zharkov A.V. Vliyanie preryvistoy normobaricheskoy gipoksii na kardiorespiratornuyu sistemu i biokhimicheskiy sostav krovi u lits zrelogo vozrasta [Effect of intermittent normobaric hypoxia on the cardiorespiratory system and biochemical composition of blood in elderly people]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2014; 3: 60–66 (in Russian).

22. Gonchar O.A., Rozova E.V. Vliyanie raznykh rezhimov interval'nykh gipoksicheskikh trenirovok na morfologicheskie kharakteristiki i antioksidantnyy status tkaney serdtsa i legkikh [Effect of different modes of interval hypoxic training on morphological characteristics and antioxidant status of heart and lung tissues]. Byul. eksper. biol. i med. 2007; 144 (8): 216–220 (in Russian).

23. Semenza G.L. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell. 2012; 148 (3): 399–408.

24. Semenza G.L. Oxygen sensing, hypoxia-inducible factors, and disease pathophysiology. Ann. Rev. Pathol. 2014; 9: 47–71.