Вікові особливості реакції організму на гіпоксичний стрес: механізми та шляхи підвищення стійкості до гіпоксії

11. Асанов Э.О., Писарук А.В., Чеботарев Н.Д. Влияние гипоксических тренировок на суточные ритмы вегетативной активности у пожилых людей // Матеріали XVII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Чернівці, 18-20 травня 2006 року. - Фізіологічний журнал. - 2006. - №2. - С. 171. (Дисертант проводив гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, брав участь в дослідженні вегетативної регуляції, аналізував результати).

12. Асанов Э.О., Писарук А.В., Чеботарев Н.Д. Влияние непрерывно возрастающей гипоксии на вентиляцию при старении // IV національний конгрес геронтологів і геріатрів України. - Проблемы старения и долголетия. Приложение. - 2005. - Київ, 11-13 жовтня 2005 року. - С. 74. (Дисертанта здійснював гіпоксичну пробу на безперервно зростаючу гіпоксію з моніторуванням показників вентиляції та газообміну, аналізував результати).

13. Асанов Э.О., Писарук А.В., Чеботарев Н.Д. Суточные ритмы вегетативной активности у пожилых людей: влияние гипоксических тренировок // Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю “Хронобіологія та хрономедицина: теоретичні та клінічні перспективи”. - Чернівці, 12-13 жовтня 2006. - Буковинський медичний вісник. - 2006. - №4. - С. 205-207. (Здобувач здійснював відбір пацієнтів, підбір тренуючого рівня гіпоксії, гіпоксичні тренування, брав участь в проведенні аналізу добової варіабельності ритму серця, формував базу даних та аналізував отримані результати).

14. Асанов Э.О., Чеботарев Н.Д., Писарук А.В., Шульженко О.Ф., Мельник М.А. Определение устойчивости к гипоксии и проведение гипоксических тренировок с помощью автоматизированного комплекса “Гипотрон” // Научно-практическая конференция с международным участием “Электронное здравоохранение” и Научно-практический симпозиум “Информационные технологии для клинической практики”. - Харьков, 23-25 июля 2005 г. - Клиническая информатика и телемедицина. - 2006. - №4. - С. 120-121. (Здобувач проводив гіпоксичну пробу, гіпоксичні тренування, аналізував результати).

15. Асанов Е.О., Шатило В.Б. Застосування інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань у людей літнього віку з використанням автоматизованого комплексу “Гіпотрон” // Матеріали міжгалузевої науково-практичної конференції “Оцінка ризику захворювань від забруднення навколишнього середовища та впровадження нових технології”. - Київ, 2003. - С. 50-54. (Дисертанта проводив гіпоксичну пробу, гіпоксичні тренування, спірографію, велоергометрію, формував базу даних та аналізував отримані результати).

16. Беликова М.В., Асанов Э.О. Влияние интервальных гипоксических тренировок на состояние симпатоадреналовой системы у пожилых людей // Матеріали XVII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Чернівці, 18-20 травня 2006 року. - Фізіологічний журнал. - 2006. - №2. - С. 173. (Здобувач здійснював гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, забір та обробку крові, брав участь у визначенні показників симпатоадреналової системи в крові, аналізував отримані результати).

17. Коркушко О.В., Асанов Э.О., Чеботарев Н.Д., Писарук А.В. Диффузионная способность и равномерность вентиляции легких у людей пожилого возраста при гипоксии // Материалы XII международного симпозиума “Эколого-физиологические проблемы адаптации”. - Москва, 30-31 января 2007 г. - С. 240-241. (Здобувач визначав дифузійну спроможність та рівномірність вентиляції легень, здійснював аналіз отриманих результатів).

18. Коркушко О.В., Лишневская В.Ю., Асанов Э.О., Писарук А.В., Чеботарев Н.Д., Дужак Г.В. Изменения микроциркуляторного сосудистого звена под влиянием гипоксии при старении // II Всероссийская научная конференция с международным участием “Микроциркуляция в клинической практике”. - Москва, 19-20 апреля 2006 г. - Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. - Приложение. - 2006. - С. 16. (Дисертант проводив гіпоксичну пробу, брав участь в проведенні лазердопплерфлоуметрії, аналізував отримані результати).

19. Коркушко О.В., Писарук А.В., Чеботарёв Н.Д., Лишневская В.Ю., Асанов Э.О. Возрастные особенности вегетативной регуляции ритма сердца при изокапнической гипоксии // IV Національний конгрес патофізіологів України з міжнародною участю. - Чернівці, 2004 р. - Клінічна та експериментальна патологія. - 2004. - №2, Т.III, Ч.2. - С. 529-531. (Дисертант проводив гіпоксичну пробу, брав участь в реєстрації варіабельності ритму серця, формував базу даних, проводив статистичну обробку матеріалу, аналізував отримані дані).

20. Писарук А.В., Асанов Э.О., Чеботарёв Н.Д. Влияние изокапнической гипоксии на центральную гемодинамику в пожилом возрасте // Матеріали науково-практичної конференції “Терапевтичні читання: алгоритми сучасної діагностики та лікування внутрішніх хвороб”, присвяченій пам'яті академіка Л.Т. Малої. - Харків, 22 квітня 2005 року. - С. 169. (Здобувач здійснював відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу з моніторуванням показників центральної гемодинаміки та газообміну, формував базу даних та аналізував результати).

21. Писарук А.В., Асанов Э.О., Чеботарёв Н.Д. Вегетативная регуляция ритма сердца при старении: влияние гипоксии // Матеріали науково-практичної конференції “Вікова поліморбідність і медикаментозна терапія”. - Київ, 11-12 жовтня 2007 року. - С. 33-34. (Дисертант відбирав пацієнтів, проводив гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, брав участь в проведенні аналізу вегетативної регуляції, узагальнював результати).

22. Серебровська Т.В., Маньковська І.М., Коркушко О.В., Шатило В.Б., Асанов Е.О., Белікова М.В., Досєнко В.Є., Музиченко Т.І. Роль фактора індукованого гіпоксією в адаптації людей похилого віку до періодичної гіпоксії // Матеріали XVII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Чернівці, 18-20 травня 2006 року. - Фізіологічний журнал. - 2006. - №2. - С. 155-156. (Здобувач проводив відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, забір та обробку крові для визначення HIF-1б, аналізував дані).

23. Asanov E.O., Pisaruk A.V., Chebotarev N.D., Belikova M.V. Correction of lipid peroxidation processes and enzyme activity of antioxidant protection in elderly people // Abstract book. International association of gerontology and geriatrics. VI European Congress “Healthy and active ageing for all Europeans”. In the framework of the United Nations Research Agenda on Ageing for the 21^st Century. - Saint Petersburg, Russia, July 5-8, 2007. - Успехи геронтологии. - 2007. - №3. - P. 17. (Дисертант здійснював відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, забір та обробку крові, брав участь в визначенні показників про-антиоксидантної системи в крові, проводив аналіз результатів).

24. Korkushko O.V., Lishnevskaya V.Yu., Asanov E.O., Pisaruk A.V., Chebotarev N.D., Duzhak G.V. Hypoxia and endothelial function in aging // XXIX Congress of Polish society of lung diseases. - Opole, September, 14-17, 2006. The third symposium of Polish-Ukrainian respiratory working group, September, 14, 2006. - P. 15. (Дисертант проводив відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу, брав участь у визначенні ендотеліальної функції, узагальнював отримані результати).

25. Serebrovskaya T., Korkushko O., Asanov E., Drevytska T., Liabakh K. Individual Features of Adaptation to Intermittent Hypoxia: Role of Hypoxia-inducible Factor Polymorphism // 6th International conference “Hypoxia in Medicine”, Sept. 21-23, 2006. - Milan, Italy. - Hypoxia Medical J. - 2006. - №1-2. - P. 21. (Здобувач проводив відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, здійснював забір та обробку крові для визначення HIF-1б, проводив узагальнення отриманих результатів).

26. Serebrovskaya T.V., Korkushko O.V., Shatilo V.B., Asanov E.O., Ischuk V.A., Drevytska T.I., Dosenko V.E. Hypoxia-inducible factor-1alpha (hif-1) polymorphism is not associated with individual features of adaptation to intermittent hypoxia (IH) // VIII World Congress International society for adaptive medicine (ISAM). - Moscow, Russia, June 21-24, 2006. - P. 195. (Здобувач проводив відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, забір та обробку крові для визначення HIF-1б, узагальнював отримані результати).

27. Serebrovskaya T.V., Mankovskaya I.N., Asanov E.O., Moiseenko E.V., Dosenko V.E., Drevytska T.I. Role of hypoxia - inucible factor in the adaptation to intermittent hypoxia // High Altitude Medicine and Biology. Advanced Researcg Workshop. Abstract book. - Issyk-Kul, June 5-8, 2006. - P. 39. (Здобувач здійснював відбір пацієнтів, гіпоксичну пробу та гіпоксичні тренування, забір та обробку крові для визначення HIF-1б, узагальнював отримані результати).

Анотація

Асанов Е.О. Вікові особливості реакції організму на гіпоксичний стрес: механізми та шляхи підвищення стійкості до гіпоксії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.03 - нормальна фізіологія. - Інститут геронтології АМН України, Київ, 2008.

Мета дослідження - з'ясування механізмів зниження стійкості до дії гіпоксії у людей похилого віку та розробка підходів до її підвищення.

При старінні знижується поріг переносимості гіпоксії внаслідок зниження вентиляторної і гемодинамічної відповіді, а також недостатньою реакцією дифузійної спроможності легень, системи транспорту кисню і мікроциркуляції на гіпоксію. Це призводить до пригнічення тканинного дихання та накопичення лактату. При гіпоксичному стресі в похилому віці спостерігається виражена реакція симпатоадреналової системи та розвиток оксидативного стресу.

Застосування як гіпоксичних тренувань, так і триметилгідразінію пропіонату в похилому віці підвищує стійкість до гіпоксії. Під впливом гіпоксичних тренувань підвищується вентиляторна та гемодинамічна відповіді, реакції дифузійної спроможності легень, кисневотранспортної функції крові та мікроциркуляції, активуються процеси тканинного дихання на гіпоксію. Застосування триметилгідразінію пропіонату у людей похилого віку збільшує гемодинамічну відповідь, реакцію мікроциркуляції та тканиного дихання на гіпоксію. Як гіпоксичні тренування, так і триметилгідразінію пропіонат нормалізують реакцію про-антиоксидантної системи на гіпоксію, а гіпоксичні тренування також знижують реакцію симпатоадреналової системи на гіпоксію в похилому віці.

Ключові слова: гіпоксичний стрес, старіння, гіпоксичні тренування, триметилгідразінію пропіонат.

Annotation

Asanov E.O. Age peculiarities of the reaction of human organism to hypoxic stress: mechanisms and ways of increasing of tolerance to hypoxia. - Manuscript.

Thesis for a doctor of medical sciences degree by speciality 14.03.03 - normal physiology. - Institute of Gerontology, AMS of Ukraine, Kiev, 2008.

The purpose of investigation is to reveal the mechanisms of decreasing of tolerance to hypoxia in elderly people and development of approaches of its increasing.

With ageing, the threshold of tolerance to hypoxia is reduced. It is caused by the decrease of the ventilatory and hemodynamic response, and also of the insufficient reaction of diffusing capacity of lungs, oxygen-transportation functions of blood and microcirculation to hypoxia in elderly people. It leads to depression of tissue respiration and accumulation of lactate. At hypoxic stress in elderly people, we observe the expressed reaction of sympathoadrenal system and the development of oxidative stress.

The application of both hypoxic trainings, and trimetilgidrazinija propionate raises the tolerance to hypoxia in elderly people. It is caused by the increase of ventilatory and hemodynamic response to hypoxia, and by increasing of reaction of diffusing capacity of lungs, oxygen-transportation function of blood and microcirculation, activation of processes of the tissue respiration to hypoxia after the course of hypoxic trainings. The application of trimetilgidrazinija propionate in elderly people raises hemodynamic response, reaction of microcirculation and oxygen exchange in tissues to hypoxia. Both hypoxic trainings and trimetilgidrazinija propionate normalize the reaction of pro-antioxidant system to hypoxia, and hypoxic trainings also reduce the reaction of sympathoadrenal system to hypoxia in elderly people.

Key words: hypoxic stress, aging, hypoxic trainings, trimetilgidrazinija propionate.

Аннотация

Асанов Э.О. Возрастные особенности реакции организма на гипоксический стресс: механизмы и пути повышения устойчивости к гипоксии. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.03 - нормальная физиология. - Институт геронтологии АМН Украины, Киев, 2008.

Диссертация посвящена механизмам возрастных особенностей устойчивости организма к гипоксическому стрессу, а также разработке методов повышения устойчивости к гипоксии людей пожилого возраста.

Цель исследования - выяснение механизмов снижения устойчивости к действию гипоксии у людей пожилого возраста и разработка подходов к ее повышению.

В диссертационной работе представлены новые данные, раскрывающие механизмы снижения устойчивости к гипоксии в пожилом возрасте, разработаны методы повышения устойчивости к гипоксии людей пожилого возраста.

Комплексно изучены вентиляторный и гемодинамический ответы на гипоксию, реакция на гипоксический стресс диффузионной способности и равномерности вентиляции легких, кислородтранспортной функции крови, микроциркуляции, обмена кислорода в тканях, симпатоадреналовой и про-антиоксидантной систем, вегетативной активности у людей пожилого возраста.

При старении в ответ на гипоксическое воздействие развивается более выраженная артериальная гипоксемия при одинаковом уровне гипоксии. Также у людей пожилого возраста снижается порог переносимости гипоксии, развивается тканевая гипоксия и накопление лактата в ответ на гипоксическое воздействие. Это свидетельствует о снижении устойчивости к гипоксии людей пожилого возраста и обусловлено снижением эффективности легочного газообмена вследствие уменьшения диффузионной способности и равномерности вентиляции легких; недостаточным вентиляторным и гемодинамическим ответом на гипоксию вследствие снижения эффективности хеморефлекса и чувствительности синусового узла сердца к вегетативным влияниям; недостаточной реакцией на гипоксию кислородтранспортной функции крови; снижением эффективности обмена кислорода в тканях вследствие возрастных нарушений микроциркуляции и развитием дисфункции эндотелия.

Выяснено, что полиморфизм HІF-1б не может объяснить широкий спектр индивидуальных вариаций вентиляторного ответа на гипоксию.

Установлено, что люди пожилого возраста реагируют на гипоксический стресс более значительным выбросом катехоламинов и кортизола, по сравнению с молодыми людьми.

Показано, что у людей пожилого возраста при гипоксическом стрессе нарушается про-антиоксидантный баланс и развивается оксидативный стресс.

Показано, что для обеспечения максимальной эффективности и безопасности при проведении гипоксических тренировок необходимо индивидуально подбирать тренирующий уровень гипоксического воздействия путем проведения гипоксической пробы с контролем субъективного самочувствия и мониторированием основных параметров вентиляции, гемодинамики и газообмена.

Обоснована эффективность применения гипоксических тренировок и триметилгидразиния пропионата для повышения устойчивости к гипоксии и коррекции гипоксических сдвигов у людей пожилого возраста. Показано, что применение гипоксических тренировок и триметилгидразиния пропионата повышает устойчивость к гипоксическому стрессу и оказывает положительное воздействие на организм у людей пожилого возраста. Это обусловлено повышением вентиляторного и гемодинамического ответа на гипоксию, а также повышением диффузионной способности и равномерности вентиляции легких, улучшением кислородтранспортной функции крови и микроциркуляции, активацией процессов тканевого дыхания как при дыхании воздухом, так и при гипоксическом стрессе после курса гипоксических тренировок. Применение триметилгидразиния пропионата также приводит к повышению устойчивости к гипоксии людей пожилого возраста, но не настолько значительно, как при применении гипоксических тренировок. Повышение устойчивости к гипоксии у людей пожилого возраста под влиянием триметилгидразиния пропионата обусловлено улучшением микроциркуляции и функции эндотелия, тканевого дыхания как при дыхании воздухом, так и при гипоксическом влиянии. Повышение устойчивости к гипоксии людей пожилого возраста после применения триметилгидразиния пропионата также связано с повышением гемодинамического ответа на гипоксию. Триметилгидразиния пропионат не уступает гипоксическим тренировкам по эффективности влияния на микроциркуляцию, обмену кислорода в тканях и гемодинамического ответа на гипоксию у людей пожилого возраста. Показано, что применение гипоксических тренировок положительно влияет на содержание катехоламинов в плазме крови у людей пожилого возраста. В тоже время, применение триметилгидразиния пропионата не оказывает влияние на содержание катехоламинов и кортизола в плазме крови и их реакцию на гипоксию у людей пожилого возраста. Как гипоксические тренировки, так и триметилгидразиния пропионат улучшают вегетативную регуляцию и вегетативный баланс, приводят к уменьшению функционального возраста, положительно влияют на суточный профиль артериального давления у людей пожилого возраста. Показано, что как гипоксические тренировки, так и триметилгидразиния пропионат положительно влияют на состояние про-антиоксидантной системы организма у людей пожилого возраста как при дыхании воздухом, так и при гипоксическом стрессе.

Применение как гипоксических тренировок, так и триметилгидразиния пропионата приводит к повышению физической и психомоторной работоспособности, улучшают субъективное состояние, хорошо переносятся и не влияют отрицательно на лабораторные показатели крови у людей пожилого возраста.

Ключевые слова: гипоксический стресс, старение, гипоксические тренировки, триметилгидразиния пропионат.

Перелік умовних скорочень

ІНГТ - інтервальні нормобаричні гіпоксичні тренування;

МПН - максимально переносиме навантаження, Вт;

ОШШК - об'ємна швидкість шкіряного кровотоку, мл/хв*100 г;

ПОС - периферичний опір судин, дин*с*см^-5;

РВЛ - рівномірність вентиляції легень (час розведення гелію), хв;

ТП - триметилгідразінію пропіонат;

ВЕ - надлишок або дефіцит буферних основ, ммоль/л;

BP - артеріальний тиск, мм рт. ст.;

BP_s - систолічний артеріальний тиск, мм рт. ст.;

BP_d - діастолічний артеріальний тиск, мм рт. ст.;

сНСО₃ - вміст бікарбонатів у крові, ммоль/л;

DL_co - дифузійна спроможність легень, яка визначена методом стійкого стану за окисом вуглецю, мл/хв/мм рт. ст.;

DO₂ - доставка кисню, л/хв*мл O₂/л;

FVC - форсована життєва ємкість легень, л;

HF - високочастотні коливання серцевого ритму, мс²;

HIF - (hypoxy inducible factor) гіпоксія індуцибельний фактор;

HR - число серцевих скорочень, хв^-1;

HRV (heart rate variability) - варіабельність ритму серця;

LF - низькочастотні коливання серцевого ритму, мс²;

MEF₅₀ - швидкість видиху на рівні 50% об'єму видиху, л/с;

Р₅₀ - величина Р_аО₂, при якій гемоглобін насичений киснем на 50%, мм рт.ст.;

рН - кислотність крові;

РО₂ - напруга кисню, мм рт. ст.;

Р_аО₂ - напруга кисню в артеріальній крові, мм рт. ст.;

Р_аСО₂ - напруга вуглекислого газу в артеріальній крові, мм рт. ст.;

Q - хвилинний серцевий викид, л/хв;

SpО₂ - сатурація крові (відсоток оксигемоглобіну),%.