Влияние интервальных гипоксических тренировок в разных режимах на показатели крови крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Разработка способов повышения адаптационных резервов организма и устойчивости к негативным факторам продолжает оставаться для физиологии актуальной проблемой, имеющей значительный трансляционный потенциал в сферах здравоохранения, спорта, космонавтики и народного хозяйства. Многолетние исследования авторов доказали перспективность в этом отношении гипоксического гипобарического кондиционирования в барокамере. В настоящем исследовании принципы гипобарического кондиционирования были перенесены на модель нормобарической прерывистой гипоксии/нормоксии, обусловленной вдыханием газовых смесей, которая широко используется в практике для интервальных гипоксических тренировок человека. С использованием автоматизированной установки проведен сравнительный экспериментальный анализ молекулярно-клеточных изменений крови крыс в ответ на трехдневные интервальные гипоксические тренировки при 9, 12 или 16% О2 в смеси. Показано, что наибольшее по длительности и амплитуде влияние на показатели клинического анализа крови крыс оказывал наиболее интенсивный и эффективный режим 3 × 9% О2, индуцируя увеличение числа эритроцитов, снижение вариативности их объемов, а также сдвигая баланс лимфокиновых и монокиновых эффектов в сторону реакции спокойной активации. В первые сутки после тренировок при 9 и 12% кислорода достоверно снижалась общая антиоксидантная способность сыворотки с последующей быстрой нормализацией, что укладывается в динамику реакции про- и антиоксидантных систем на неповреждающую гипоксию. Выявлен характерный для кондиционирования стимулирующий эффект всех изученных режимов интервальных тренировок на базальную и стрессорную кортикостероидную активность гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. Все обнаруженные посттренировочные изменения могут быть отнесены к базисным адаптивным реакциям, способствующим повышению устойчивости к неблагоприятным факторам.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. А. Баранова

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Email: rybnikovaea@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. Ю. Зенько

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Email: rybnikovaea@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. А. Рыбникова

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rybnikovaea@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Колчинская АЗ, Остапенко ЛА, Цыганова ТН (2003). Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте: Руководство для врачей. М. Медицина. [Kolchinskaia AZ, Ostapenko LA, Tсyganova TN (2003) Normobaric interval hypoxic training in medicine and sports: A guide for physicians. M. Meditcina. (In Russ)].
  2. Караш ЮМ, Стрелков РБ, Чижов АЯ (1988). Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации. М. Медицина. [Karash YM, Strelkov RB, Chizhov AY (1988) Normobaric hypoxia in treatment, prevention and rehabilitation. M. Meditcina. (In Russ)].
  3. Samoilov MO, Rybnikova EA (2013) Molecular-cellular and hormonal mechanisms of induced tolerance of the brain to extreme environmental factors. Neurosci Behav Physi 43: 827–837. https://doi.org/10.1007/s11055-013-9813-1
  4. Rybnikova E, Samoilov M (2015) Current insights into the molecular mechanisms of hypoxic pre- and postconditioning using hypobaric hypoxia. Front Neurosci 9: 388. https://doi.org/10.3389/fnins.2015.00388
  5. Бондаренко НН, Хомутов ЕВ, Ряполова ТЛ, Кишеня МС, Игнатенко ТС, Толстой ВА, Евтушенко ИС, Туманова СВ (2023). Молекулярно-клеточные механизмы ответа организма на гипоксию. Ульяновск мед.-биол. журн. 2: 6–29. [Bondarenko NN, Homutov EV, Riapolova TL, Kishenia MS, Ignatenko TS, Tolstoi` VA, Evtushenko IS, Tumanova SV (2023) Molecular and cellular mechanisms of the body’s response to hypoxia. Ul`ianovsk med-biol zhurn 2: 6–29. (In Russ)]. https://doi.org/10.34014/2227-1848-2023-2-6-29
  6. Hamlin MJ, Marshall HC, Hellemans J, Ainslie PN, Anglem N (2010) Effect of intermittent hypoxic training on 20 km time trial and 30 s anaerobic performance. Scand J Med Sci Sports 20(4): 651–661. https://doi.org/10.1111/j.1600-0838.2009.00946.x
  7. Teległów A, Mardyła M, Myszka M, Pałka T, Maciejczyk M, Bujas P, Mucha D, Ptaszek B, Marchewka J (2022) Effect of Intermittent Hypoxic Training on Selected Biochemical Indicators, Blood Rheological Properties, and Metabolic Activity of Erythrocytes in Rowers. Biology 11(10): 1513. https://doi.org/10.3390/biology11101513
  8. Park HY, Jung WS, Kim SW, Kim J, Lim K (2022) Effects of Interval Training Under Hypoxia on Hematological Parameters, Hemodynamic Function, and Endurance Exercise Performance in Amateur Female Runners in Korea. Front Physiol 13: 919008. https://doi.org/10.3389/fphys.2022.919008
  9. Иванов ДГ, Александровская НВ, Афонькина ЕА, Ерошкин ПВ, Семенов АН, Бусыгин ДВ (2017). Адаптационные изменения у крыс при ежедневном выполнении физической нагрузки в методике “Бег на тредбане”. Биомедицина 2: 4–22. [Ivanov DG, Alexanderovskaia NV, Afon`kina EA, Eroshkin PV, Semenov AN, Busygin DV (2017) Adaptive changes in rats during daily exercise in the “Treadmill Running” technique. Biomeditcina 2: 4–22 (In Russ)].
  10. Иванов ДО, Шабалов НП, Шабалова НН, Курзина ЕА, Костючек ИН (2002). Лейкоцитарные индексы клеточной реактивности как показатель наличия гипо- и гиперэргического вариантов неонатального сепсиса. Электронный ресурс MedLinks. Ru Педиатрия и неонатология [Ivanov DO, Shabalov NP, Shabalova NN, Kurzina EA, Kostjuchek IN (2002) Leukocyte indices of cellular reactivity as an indicator of the presence of hypo- and hyperergic variants of neonatal sepsis. (In Russ)].
  11. Гаркави ЛХ, Квакина ЕБ, Уколова МА (1990). Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов н/Д. Изд-во Рост. ун-та. [Garkavi LH, Kvakina EB, Ukolova MA (1990) Adaptive reactions and resistance of the body. Rostov n/D. Izd-vo Rost. univer. (In Russ)].
  12. Kiers D, Wielockx B, Peters E, van Eijk LT, Gerretsen J, John A, Janssen E, Groeneveld R, Peters M, Damen L, Meneses AM, Krüger A, Langereis JD, Zomer AL, Blackburn MR, Joosten LA, Netea MG, Riksen NP, van der Hoeven JG, Scheffer GJ, Eltzschig HK, Pickkers P, Kox M (2018) Short-Term Hypoxia Dampens Inflammation in vivo via Enhanced Adenosine Release and Adenosine 2B Receptor Stimulation. EBioMedicine 33: 144–156. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2018.06.021
  13. Serebrovska ZO, Xi L, Tumanovska LV, Shysh AM, Goncharov SV, Khetsuriani M, Kozak TO, Pashevin DA, Dosenko VE, Virko SV, Kholin VA, Grib ON, Utko NA, Egorov E, Polischuk AO, Serebrovska TV (2022) Response of Circulating Inflammatory Markers to Intermittent Hypoxia-Hyperoxia Training in Healthy Elderly People and Patients with Mild Cognitive Impairment. Life (Basel) 12(3): 432. https://doi.org/10.3390/life12030432
  14. Millet GP, Roels B, Schmitt L, Woorons X, Richalet JP (2010) Combining hypoxic methods for peak performance. Sports Med 40(1): 1–25. https://doi.org/10.2165/11317920-000000000-00000
  15. Dringen R, Brandmann M, Hohnholt MC, Blumrich EM (2015) Glutathione-Dependent Detoxification Processes in Astrocytes. Neurochem Res 40(12): 2570–2582. https://doi.org/10.1007/s11064-014-1481-1
  16. Sazontova TG, Bolotova AV, Kostin NV (2011) Hypoxia-inducible factor (HIF-1α), HSPs, antioxidant enzymes and membrane resistance to ROS in endurance exercise performance after adaptive hypoxic preconditioning. Adaptat Biol Med 6: 161–179.
  17. Rybnikova EA, Mironova VI, Pivina SG, Ordyan NE, Tulkova EI, Samoilov MO (2008) Hormonal mechanisms of neuroprotective effects of the mild hypoxic preconditioning in rats. Dokl Biol Sci 421: 239–240. https://doi.org/10.1134/s0012496608040054

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние ИГТ в различных режимах на показатели общего анализа крови крыс через 24 ч. после окончания тренировки. (a) ‒ общее число лейкоцитов (WBC), 10⁹ клеток/л; (b) ‒ количество лимфоцитов, 10⁹/л; (c) ‒ число моноцитов, 10⁹/л; (d) ‒ количество эритроцитов (RBC), 10¹²/л; (e) ‒ концентрация гемоглобина, г/л; (f) ‒ стандартное отклонение ширины распределения эритроцитов (RDW-SD), фемтолитры. (g) ‒ примеры гистограмм распределения эритроцитов (RBC) по размерам, фл. Control ‒ контрольные интактные животные; 3 × 9% O₂, 3 × 12% O₂ и 3 × 16% O₂‒ группы крыс, подвергавшихся ИГТ при содержании кислорода в смеси на уровне 9, 12 или 16% соответственно.

Скачать (538KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Динамика изменений клеточной формулы крови на 1-е, 3-и и 6-е сутки после ИГТ в режиме 3 × 9% O₂ (a-g) и общей антиоксидантной способности сыворотки после ИГТ при 9, 12 и 16% кислорода (f). (a) ‒ общее количество лейкоцитов (WBC), 10⁹ клеток/л. (b) ‒ доля лимфоцитов от общего числа лейкоцитов, %. (c) ‒ относительное процентное содержание моноцитов, %. (d) ‒ количество эритроцитов (RBC), 10¹²/л. (e) ‒ концентрация гемоглобина, г/л. (f) ‒ коэффициент вариации ширины распределения эритроцитов (RDW-CV), %. (g) ‒ гистограммы распределения эритроцитов, фл. (h) ‒ общая антиоксидантная способность (T-AOC) сыворотки крови в тролоксовом эквиваленте, ммоль/л. Обозначения: Белые столбики ‒ Control, контрольная группа, не проходившая ИГТ; серые ‒ 3 × 9% O₂, группа ИГТ при уровне кислорода 9%; штрихованные ‒ 3 × 12% O₂, крысы, тренировавшиеся при оксигенации 12%; черные ‒ 3 × 16% O₂, содержание кислорода в смеси для ИГТ животных составляло 16%.

Скачать (473KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние ИГТ на базальный (a) и стрессорный (b) уровни кортикостерона в сыворотке крови. По оси абсцисс – дни после последнего сеанса ИГТ (a) или минуты от начала процедурного стресса (b); по оси ординат – содержание кортикостерона в сыворотке, нмоль/л. Остальные обозначения – как на рис. 2.

Скачать (203KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах