Вестник Новосибирского государственного педагогического университета, 2017, Т. 7, № 5, С. 207–224
© Диверт В. Э., Комлягина Т. Г., Красникова Н. В., Мартынов А. Б., Тимофеев С. И., Кривощеков С. Г., 2017
УДК: 
612.285-897+797.212

Кардиореспираторные реакции на гипоксию и гиперкапнию у пловцов

Диверт В. Э. 1 (Новосибирск, Россия), Комлягина Т. Г. 1 (Новосибирск, Россия), Красникова Н. В. 2 (Новосибирск, Россия), Мартынов А. Б. 3 (Новосибирск, Россия), Тимофеев С. И. 4 (Новосибирск, Россия), Кривощеков С. Г. 1 (Новосибирск, Россия)
1 Научно-исследовательский институт физиологии и фундаментальной медицины
2 Новосибирский государственный педагогический университет
3 Новосибирский Центр Высшего Спортивного Мастерства
4 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Полный текст (свободный доступ) — Скачан 5130 раз(а)
Аннотация: 

Проблема и цель. Физиологические механизмы взаимодействия системы внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы при выполнении функции газообмена организма человека с участием хеморецепторов остаются недостаточно изученными. При этом можно полагать, что регулярные занятия конкретными видами спорта формируют специфические хемореактивные свойства кардиореспираторной системы. Целью работы было изучение хемореактивных свойств кардиореспираторной системы, а также росто-весовых данных и газообмена у пловцов разной спортивной квалификации.
Методология. Обследованы две группы пловцов: высокой (9 человек, к. м. с., м. с. и м. с. междунар. кл.) и низкой (10 человек, 1–3 разряд) спортивной квалификации. Реакции кардиореспираторной системы исследовались в состоянии покоя на изменения состава ингаляционной газовой смеси в гиперкапническом и гипоксическом тестах.
Результаты. Показано, что пловцы высокой квалификации имеют более строгие соотношения между ростом и весом тела, пониженные уровни газообмена и легочной вентиляции. Отмечено, что длительные интенсивные занятия плаванием, сопряженные с волевым управлением внешнего дыхания, могут приводить к повышению диастолического артериального давления. Пловцов отличает способность поддерживать уровень оксигенации гемоглобина крови на более высоком уровне в условиях гипоксии, где у высококлассных спортсменов ответные реакции сердечной мышцы снижаются.
Заключение. В реакциях кардиореспираторной системы на изменения газового состава крови присутствует механизм реципрокного дополняющего взаимодействия ответных реакций отдельных ее звеньев: внешнего дыхания и сердца. При этом суммарная хемореактивность кардиореспираторной системы может изменяться в зависимости от вида спортивной тренировки, в частности, снижается при занятиях плаванием.

Ключевые слова: 

спортивное плавание; тренированность; кардиореспираторная система; газообмен; хеморецепция; гиперкапнический тест; гипоксический тест

https://www.scopus.com/record/display.uri?src=s&origin=cto&ctoId=CTODS_1...

Cardiorespiratory responses of swimmers to hypoxia and hypercapnia

Библиографическая ссылка:
Диверт В. Э., Комлягина Т. Г., Красникова Н. В., Мартынов А. Б., Тимофеев С. И., Кривощеков С. Г. Кардиореспираторные реакции на гипоксию и гиперкапнию у пловцов // Вестник Новосибирского государственного педагогического университета. – 2017. – № 5. – С. 207–224. DOI: http://dx.doi.org/10.15293/2226-3365.1705.14
Список литературы: 
  1. Ванюшин Ю. С., Хайруллин Р. Р. Кардиореспираторная система как индикатор функционального состояния организма спортсменов // Теория и практика физической культуры. – 2015. – № 7. – С. 11–14.
  2. Диверт В. Э., Кривощеков С. Г. Кардиореспираторные реакции при нарастающей нормобарической гипоксии у здорового человека // Физиология человека. – 2013. – Т. 39 (4). – С. 82–92. DOI:   http://dx.doi.org/10.7868/S0131164613030065
  3. Диверт В. Э., Кривощеков С. Г., Водяницкий С. Н. Индивидуально-типологическая оценка реакций кардиореспираторной системы на гипоксию и гиперкапнию у здоровых молодых мужчин // Физиология человека. – 2015. – Т. 41 (2). – С. 64–73. DOI:   http://dx.doi.org/10.7868/S0131164615020058  
  4. Ainslie P. N., Duffin J. Integration of cerebrovascular CO2 reactivity and chemoreflex control of breathing: Mechanisms of regulation, measurement, and interpretation // American Journal of Physiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. – 2009. – Vol. 296 (5). – P. R1473–R1495. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/ajpregu.91008.2008    
  5. Costa M. J., Balasekaran G., Vilas-Boas J. P., Barbosa T. M. Physiological adaptations to training in competitive swimming: a systematic review // Journal of Human Kinetics. – 2015. – Vol. 49 (1). – P. 179–194. DOI: http://dx.doi.org/10.1515/hukin-2015-0120
  6. Erlichman J. S., Leiter J. C., Gourine A. V. ATP, glia and central respiratory control // Respiratory Physiology and Neurobiology. – 2010. – Vol. 173 (3). – P. 305–311. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.resp.2010.06.009
  7. Forster H. V., Martino P., Hodges M., Krause K., Bonis J., Davis S., Pan L. The carotid chemoreceptors are a major determinant of ventilatory CO2 sensitivity, and PaCO2 during eupneic breathing // Advances in Experimental Medicine and Biology. – 2008. – Vol. 605. – P. 322–326. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-73693-8_56
  8. Forster H. V., Smith C. A. Contributions of central and peripheral chemoreceptors to the ventilatory response to CO2/H+ // Journal of Applied Physiology. – 2010. – Vol. 108 (4). – P. 989–994. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.01059.2009 
  9. Guyenet P. G. Regulation of breathing and autonomic outflows by chemoreceptors // Comprehensive Physiology. – 2014. – Vol. 4. – P. 1511–1562.   DOI: http://dx.doi.org/10.1002/cphy.c140004
  10. Guyenet P. G., Bayliss D. A. Neural control of breathing and CO2 homeostasis // Neuron. – 2015. – Vol. 87 (5). – P. 946–961. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2015.08.001  
  11. Guyenet P. G., Stornetta R. L., Abbott S. B., Depuy S. D., Fortuna M. G., Kanbar R. Central CO2-chemoreception and integrated neural mechanisms of cardiovascular and respiratory control // Journal of Applied Physiology. – 2010. – Vol. 108 (4). – P. 995–1002. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/japplphysiol.00712.2009
  12. Huckstepp R. T. R., Dale N. Redefining the components of central CO2 chemosensitivity – towards a better understanding of mechanism // Journal of Physiology. – 2011. – Vol. 589 (23). – P. 5561–5579. DOI: http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2011.214759 
  13. Iturriaga R., Del Rio R., Idiaquez J., Somers V. K. Carotid body chemoreceptors, sympathetic neural activation, and cardiometabolic disease // Biological Research. – 2016. – Vol. 49. – P. 13. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/s40659-016-0073-8  
  14. Kumar P., Prabhakar N. R. Peripheral chemoreceptors: function and plasticity of the carotid body // Comprehensive Physiology. – 2012. – Vol. 2. – P. 141–219. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/cphy.c100069 
  15. Molkov Y. I., Zoccal D. B., Baekey D. M., Abdala A. P., Machado B. H., Dick T. E., Paton J. F., Rybak I. A. Chapter 1 – Physiological and pathophysiological interactions between the respiratory central pattern generator and the sympathetic nervous system // Progress in Brain Research. – 2014. – Vol. 212. – P. 1–23. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-63488-7.00001-X
  16. Prabhakar N. R. Carotid body chemoreflex: a driver of autonomic abnormalities in sleep apnoea // Experimental Physiology. – 2016. – Vol. 101 (8). – P. 975–985. DOI: http://dx.doi.org/10.1113/EP085624
  17. Read D. J. C. A clinical method for assessing the ventilatory response to carbon dioxide // Australasian Annals of Medicine. – 1967. – Vol. 16 (1). – P. 20–32. PM ID: 6032026. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6032026 
  18. Shoemaker J. K., Vovk A., Cunningham D. A. Peripheral chemoreceptor contributions to sympathetic and cardiovascular responses during hypercapnia // Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. – 2002. – Vol.80 (12). – P. 1136–1144. PM ID: 12564639. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12564639
  19. Steinback C. D., Salzer D., Medeiros P. J. Kowalchuk J., Shoemaker J. K.Hypercapnic vs. hypoxic control of cardiovascular, cardiovagal and sympathetic function // American Journal of Physiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. – 2009. – Vol. 296 (2). – P. R402–R410. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/ajpregu.90772.2008
  20. Teppema L. J., Dahan A. The ventilatory response to hypoxia in mammals: Mechanisms, measurement, and analysis // Physiological Reviews. – 2010. – Vol. 90 (2). – P. 675–754. DOI: http://dx.doi.org/10.1152/physrev.00012.2009
  21. Urfy M. Z., Suarez J. I. Chapter 17 –Breathing and the nervous system // Handbook of Clinical Neurology. – 2014. – Vol. 119. – P. 241–250. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-7020-4086-3.00017-5  
  22. Wilson R. J., Teppema L. J. Integration of central and peripheral respiratory chemoreflexes // Comprehensive Physiology. – 2016. – Vol. 6. – P. 1005–1041. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/cphy.c140040
  23. Zannin E., Pellegrino R., Di Toro A., Antonelli A., Dellaca R. L., Bernardi L. Parasympathetic Stimuli on Bronchial and Cardiovascular Systems in Humans // PLoS One. – 2015. – Vol. 10 (6). – P. e0127697.  DOI: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0127697  
  24. Zoccal D. B. Peripheral chemoreceptors and cardiorespiratory coupling: a link to sympatho-exitation // Experimental physiology. – 2015. – Vol. 100 (2). – P. 143–148. DOI: http://dx.doi.org/10.1113/expphysiol.2014.079558
Дата публикации 31.10.2017