Транспорт кислорода при нормобарической и гипобарической гипоксии

Конкретной целью исследования является выявление физиологических различий между острым воздействием нормобарической и гипобарической гипоксии.

Большинство хорошо контролируемых исследований, изучающих физиологические эффекты высоты, проводились в камерах, создающих гипоксическую среду за счет уменьшения доли кислорода в окружающей среде (нормобарическая гипоксия). При фактическом воздействии на высоту доля кислорода остается постоянной, но барометрическое давление, обеспечивающее движущую силу связывания кислорода с гемоглобином, снижается (гипобарическая гипоксия). Оба обстоятельства теоретически должны приводить к одному и тому же парциальному давлению кислорода. Недавние исследования поставили под сомнение модель нормобарической гипоксии для высотного воздействия и показали, что нормобарическая и гипобарическая гипоксия могут приводить к различным физиологическим реакциям. Действительно, исследования нашей лаборатории показали более высокую частоту сердечных сокращений и более низкое насыщение артериальной крови кислородом при гипобарической гипоксии по сравнению с нормобарической гипоксией. Другие также зафиксировали дальнейшее снижение физической работоспособности, снижение респираторной реакции и pH и более высокий окислительный стресс при гипобарической гипоксии по сравнению с нормобарической гипоксией. Возможность замены этих методов достижения гипоксической среды не лишена противоречий. наша лаборатория недавно исследовала транскрипционную реакцию скелетных мышц после воздействия как нормобарической, так и гипобарической гипоксии. Исследователи обнаружили лишь ограниченные различия в мышечной транскрипционной реакции между двумя формами гипоксии, несмотря на различия в насыщении артериальной крови кислородом и частоте сердечных сокращений. Ясно, что требуется дополнительная работа для определения физиологических аспектов, на которые могут по-разному влиять нормобарическая и гипобарическая гипоксия. Этот проект заполнит пробел в знаниях о различиях между формами гипоксии в состоянии покоя и реакции на физическую нагрузку. В частности, мы будем неинвазивно определять реакцию оксигенации мышц (NIRS), что может помочь объяснить отсутствие различий между формами гипоксии в реакции транскрипции мышц. Кроме того, несмотря на то, что было показано, что частота сердечных сокращений изменяется по-разному, в настоящее время нет данных о вариабельности частоты сердечных сокращений. Это определит влияние на вариабельность сердечного ритма (маркер функции вегетативной нервной системы и сильный предиктор смертности). Добавление этих данных к совокупности литературы повлияет на физиологическое понимание эффектов гипоксии и будет иметь большое значение для интерпретации предыдущих исследований, основанных на используемой экспериментальной модели.