Физиологические и биохимические индикаторы стресс-реакции организма человека в динамике нормобарической гипоксии
Автор: Бурых Эдуард Анатольевич, Паршукова Ольга Ивановна
Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 1, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель. Исследовать динамику симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции и их взаимосвязей с некоторыми физиологическими и биохимическими параметрами, характеризующими энергетический обмен организма человека при острой нормобарической гипоксии. Материалы и методы. Гипоксическое воздействие у испытуемых-добровольцев (n=14) моделировалось путем подачи кислородно-азотной смеси с 9 % содержанием кислорода для дыхания через маску в течение 40 мин. В фоне, на 5, 10, 20 и 40-й мин гипоксии производился забор крови из локтевой вены для последующего анализа. Определялся ряд физиологических показателей: частота пульса, артериальное давление, потребление кислорода, реографический индекс мозгового кровотока, а также содержание в крови на момент забора адреналина, норадреналина, кортизола, лактата и глюкозы. Оценивался прирост показателей в контрольных точках по отношению к фону, а также корреляция прироста различных показателей между собой. Результаты. При гипоксии в сравнении с фоном обнаружен достоверный прирост содержания в крови адреналина с максимумом на 20-й мин, норадреналина с максимумом на 10-й мин и лактата с максимумом на 40-й мин. Установлен достоверный прирост потребления кислорода и рео-графического индекса мозгового кровотока с максимумом на 40-й мин гипоксии. По мере увеличения длительности гипоксии увеличивалась степень сопряженности в динамике показателей симпатоадреналового ответа, мозгового кровотока и энергетического обмена (лактат, глюкоза). Выводы. Полученные факты свидетельствуют о гетерохронности включения симпатоадреналового и адренокортикального компонентов стресс-реакции в динамике ответа организма человека на воздействие острой нормобарической гипоксии. По мере развития гипоксии усиливается роль адренергической составляющей симпатоадреналового компонента стресс-реакции в мобилизации энергии гликолитических процессов.
Гипоксия, человек, стресс, симпатоадреналовый компонент, адренокортикальный компонент, адреналин, норадреналин, глюкоза, лактат, мозговой кровоток, потребление кислорода
Короткий адрес: https://sciup.org/14127215
IDR: 14127215 | DOI: 10.34014/2227-1848-2023-1-104-113
Список литературы Физиологические и биохимические индикаторы стресс-реакции организма человека в динамике нормобарической гипоксии
- Cannon W.B. Bodily changes in pain, hunger, fear and rage. New York: D. Appleton & Co; 1929. 230.
- Гелльгорн Э. Регуляторные функции автономной нервной системы. Москва: Иностранная литература; 1948. 236.
- Lopes-Barneo J. Oxygen sensing and stem cell activation in the hypoxic carotid body. Cell Tissue Res. 2018; 372 (2): 417-425.
- Nurse C.A., Salman S., Scott A.L. Hypoxia-regulated catecholamine secretion in chromaffin cells. Cell Tissue Res. 2018; 372 (2): 433-441.
- Selye H. Stress. Montreal: Acta Inc.; 1950. 578.
- Жуков Д.А. Психогенетика стресса. Поведенческие и эндокринные корреляты генетических детерминант стресс-реактивности при неконтролируемой ситуации. Санкт-Петербург: СПбЦНТИ; 1997. 184.
- Gunnar M.R., Howland M.A. Calibration and recalibration of stress response systems across development: Implications for mental and physical health. Adv Child Dev Behav. 2022; 63: 35-69.
- Van Raaij M.T., Pit D.S., Balm P.H., Steffens A.B., van den Thillart G.E. Behavioral strategy and the physiological stress response in rainbow trout exposed to severe hypoxia. Horm. Behav. 1996; 30 (1): 85-92.
- MacKenzie S., Ribas L., PilarczykM., Capdevila D.M., Kadri S., HuntingfordF.A. Screening for coping style increases the power of gene expression studies. PLoS One. 2009; 4 (4): e5314.
- Hoglund E., Moltesen M., Castanheira M.F., Thornqvist P., Silva P., 0verli 0., Maltins C., Winberg S. Contrasting neurochemical and behavioral profiles reflects stress coping styles but not stress responsiveness in farmed head-gilted seabrem (Sparus aurata). Physiol Behav. 2020; 214: 112759.
- Wong R. Y., French J., Russ J.B. Differences in stress reactivity between zebrafish with alternative stress coping styles. R Soc Open Sci. 2019; 6 (5): 181797.
- Dienel G., Rothman D. Glycogenolysis in cerebral cortex during sensory stimulation, acute hypoglycemia and exercise: impact on astrocyte energetics, aerobic glycolysis and astrocyte-neuron interactions. Adv Neurobiol. 2019; 23: 209-267.
- Williams T.B., Corbett J., McMorris T., Young J.S., DicksM., Ando S., Thelwell R.C., Tipton M.J., Cos-tello J.T. Cognitive performance is associated with cerebral oxygenation and peripheral oxygen saturation, but not plasma catecholamines, during graded normobaric hypoxia. Exp Physiol. 2019; 104 (9): 1384-1397.
- Lantto J., Erkinaro T., Haapsamo M., Huhta H., Alanne L., Kokki M., Ohtonen P., Bhide A., Acharya G., Rasanen J. Peripheral chemoreflex activation and cardiac function during hypoxemia in near-term fetal sheep without placental compromise. J Appl Physiol (1985). 2021; 131 (5): 1486-1495.
- Berntman L., Dahlgren N., Siesjo B.K. Influence of intravenously administered catecholamines on cerebral oxygen consumption and blood flow in the rat. Acta Physiol. Scand. 1978; 104 (1): 101-108.
- Fernandes G., Frias A., Spiacci Jr.A., Pinheiro L., Tanus-Santos J.-E., Zangrossi H. Nitric oxide in the dorsal periaqueductal gray mediates the panic-like escape evoked by exposure to hypoxia. Prog Neuro-psychopharm Biol Psychiatry. 2019; 92: 321-327.
- Hochachka P.W. Defense strategies against hypoxia and hypothermia. Science. 1986; 17 (231 (4735)): 23-41.
- Cohen P.J., Alexander P.G., Smith T.C. Effects of hypoxia and normocarbia on cerebral blood flow and metabolism in conscious man. J. Appl. Physiol. 1967; 23 (2): 184-195.
- VestergaardM.B., Ghanizada H., Lindberg U., Arngrim N., Paulson O.B., Gjedde A., Ashina M., Lars-son H.B. Human cerebral perfusion, oxygen consumption and lactate production in response to hypoxic exposure. Cerebral Cortex. 2022; 32 (6): 1295-1306.
- Bonvento G., Bolanos J.P. Astrocyte-neuron metabolic activity cooperation shapes brain activity. Cell Metab. 2021; 33 (8): 1546-1564.
- Schurr A., Passarella S. Aerobic glycolisis: a deOxymoron of (neuro) biology. Metabolites. 2022; 12 (1): 72-83.