Adaptive Mechanisms of Baroreflectory Regulation of the Cardiovascular System in Extreme Hyperoxia


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The cardiovascular system of vertebrates, including humans, is well known to respond to hyperoxia by vasoconstriction, bradycardia and decreased contractility of the left heart ventricle. We hypothesized that all of these responses are components of the baroreflex that regulates blood pressure and circulation in hyperoxia. To test this hypothesis, we carried out experiments on awake rats in which the dynamics of arterial blood pressure, organ blood flow (brain, kidney, lower limbs) and ECG was tracked in response to oxygen breathing at 1, 3 and 5 ATA. The afferent and efferent baroreflex pathways were studied using denervation of the carotid baroreceptors and transection of the aortic depressor nerves and vagus nerve. The baroreflex effectiveness was assessed using phenylephrine injections or spontaneous changes in blood pressure. To activate the GABAergic system, nipecotic acid was injected into the lateral ventricle of the brain. Our studies demonstrated the presence of all the baroreflex components in hyperoxia which were triggered by a sharp rise in blood pressure due to systemic vasoconstriction. Hyperoxic vasoconstriction, in turn, arose due to endothelium-derived nitric oxide (NO) which binds to superoxide anions followed by a loss of the vasodilator component of vascular tone. Aortic and carotid sinus baroreceptors with ascending nerve fibers were identified as an afferent component of the hyperoxic baroreflex. Bradycardia and a decrease in cardiac output, resulting from baroreflex activation by hyperoxia, are actualized via efferent sympathetic and parasympathetic pathways. At 1 and 3 ATA the baroreflex effectiveness increased compared to atmospheric air breathing, but extreme hyperoxia (5 ATA) suppressed the baroreflex mechanism. Activation of the GABAergic system in the cerebral cortex by nipecotic acid prevented the loss of the hyperoxic baroreflex. In hyperoxia, the baroreflex mechanism realizes adaptive responses of the cardiovascular system aimed at restraining the delivery of excess oxygen to an organism and mitigates activation of the sympathetic nervous system.

Об авторах

S. Zhilyaev

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry

Email: osa72@inbox.ru
Россия, St. Petersburg

T. Platonova

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry

Email: osa72@inbox.ru
Россия, St. Petersburg

O. Alekseeva

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry

Автор, ответственный за переписку.
Email: osa72@inbox.ru
Россия, St. Petersburg

E. Nikitina

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry

Email: osa72@inbox.ru
Россия, St. Petersburg

I. Demchenko

Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry

Email: osa72@inbox.ru
Россия, St. Petersburg

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».