Аннотация
Цель работы: оценка адаптивных физиологических реакций на процедуры пассивной гипертермии (ПГ), включая определение сывороточных концентраций ирисина, мозгового нейротрофического фактора (МНТФ, BDNF), кортизола и инсулиноподобного фактора роста (ИФР1) у практически здоровых молодых людей в динамике двухнедельного курса процедур. Методы. 15 молодых мужчин прошли 2-недельный курс из 10 процедур ПГ: 40 мин в капсуле инфракрасного нагревания тела при 65–80оС (голова находится вне капсулы). Регистрировали ЧСС, АД, SрО2, температуру и массу тела до и после процедур ПГ. Уровень гормонов в сыворотке крови оценивали в динамике первой и десятой процедур и сравнивали с данными, полученными в ходе плацебо-процедур, проведенных с той же периодичностью и продолжительностью за 3 недели до курса ПГ. Результаты. В ходе всех процедур ПГ снижались значения систолического АД и SрО2, повышались ЧСС и температура тела в среднем на 2.0 - 3.2˚С. Значения индекса физиологического напряжения в диапазоне 4 - 6 усл.ед., небольшой прирост кортизола только после 1-й процедуры свидетельствуют об умеренном тепловом стрессе при ПГ. Признак тепловой адаптации – увеличение потерь пота в течение курса. После первой и после 10-й процедур ПГ повысились концентрации ирисина (на 16% и 18.8% соответственно) и МНТФ (на 8.2% и 7%), причем после 10-й ПГ отмечена прямая связь между динамикой этих миокинов: rΔIrisin–ΔBDNF=0.52 (р = 0.04). После плацебо-процедур изменений не наблюдалось. Вывод. Процедуры двухнедельного курса ПГ вызывают развитие умеренного теплового стресса, при котором наблюдаются адаптивные сдвиги. Концентрации ирисина и МНТФ повышались в динамике и первой и заключительной процедур. Предполагается, что ирисин и МНТФ – участники позитивных перекрестных эффектов адаптации к ПГ. Полученные результаты важны для развития технологий адаптационной медицины.
Литература
Иванов АО, Барачевский ЮЕ, Грошилин СМ, Степанов ВА, Лобозова ОВ, Линченко СН, Караханян КС, Скокова ВЮ (2020) Неспецифические безмедикаментозные технологии для повышения устойчивости человека к переохлаждению. Экология человека 7: 51-58. [Ivanov AO, Barachevskii YuE, Groshilin SM, Stepanova VA, Lobozova OV, Linchenko SN, Karakhanyan KS, Skokova VYu (2020) Non-Specific Non-Medical Technologies to Inscrease Human Resistance to Hypothermia. Human Ecology 7: 51-58. (In Russ)]. doi:10.33396 / 1728-0869-2020-7-51-58
Нарыжная НВ, Воронков НС, Скрябина АА, Бушов ЮВ, Маслов ЛН (2020) Роль микроРНК, NO-синтаз, киназ, КАТФ-каналов в инфаркт-лимитирующем эффекте адаптации к гипоксии. Рос физиол журн им ИМ Сеченова 106(1): 3–16. [Naryzhnaya NV, Voronkov NS, Scriabina AA, Bushov YuV, Maslov LN (2020) The Role of microRNAs, NO Synthases, Kinases, KATP Channels in the Infarction-Limiting Effect of Adaptation to Hypoxia. Russ J Physiol 106(1): 3–16. (In Russ)]. doi: 10.31857/S0869813920010112123
Hussain J, Cohen M (2018) Clinical Effects of Regular Dry Sauna Bathing: A Systematic Review. Evid Based Complement and Alternat Med 2018:1857413. doi.org/10.1155/2018/1857413
Hafen PS, Preece CN, Sorensen JR, Hancock CR, Hyldahl RD (2018) Repeated exposure to heat stress induces mitochondrial adaptation in human skeletal muscle. J Appl Physiol 125(5): 1447-1455. doi:10.1152/japplphysiol.00383.2018
Kim K, Monroe JC, Gavin TP, Roseguini BT (2020) Skeletal muscle adaptations to heat therapy. J Appl Physiol (1985) 128(6): 1635–1642. doi.org/10.1152/japplphysiol.00061.2020
Глазачев ОС, Кофлер В, Дудник ЕН, Запара МА, Самарцева ВГ (2020) Влияние адаптации к пассивной гипертермии на аэробную работоспособность и кардио-респираторную выносливость у спортсменов-любителей. Физиология человека 46(1): 66–73. [Glazachev OS, Kofler W, Dudnik EN, Zapara MA, Samartseva VG (2020) Impact of Adaptation to Passive Hyperthermia on Aerobic Performance and Cardio-Respiratory Endurance in Amateur Athletes. Human Physiology 46(1): 66-73. (In Russ)].doi: 10.1134/S0131164619060031
Глазачев ОС, Крыжановская СЮ, Дудник ЕН, Запара МА, Самарцева ВГ, Суста Д (2019) Адаптация к пассивной гипертермии: влияние на субъективные характеристики качества жизни, тревожности и уровень мозгового нейротрофического фактора (BDNF). Рос физиол журн им ИМ Сеченова 105(5): 544–555. [Glazachev OS, Kryzhanovskaya SYu, Dudnik EN, Zapara MA, Samarzeva VG, Susta D (2019) Passive Heat Acclimation: Influence on the Subjective Quality of Life, Anxiety and the Level of the Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF). Rus J Physiol 105(3): 544–555. (In Russ)].doi: 10.1134/S0869813919050030
Кузник БИ, Давыдов СО, Степанов АВ (2018) Роль мышечного гормона ирисина в регуляции физиологических функций в норме и патологии. Усп физиол наук 49(4): 59–80. [Kuznik BI, Davydov SO, Stepanov AV (2018) The role of irisin hormone in the regulation of physiological functions in normal and pathological conditions. Progress Physiol Science 49(4): 59-80. (In Russ)]. doi: 10.7868/S0301179818040057
Хавинсон ВХ, Кузник БИ, Рыжак ГА, Линькова НС, Салль ТС, Чалисова НИ (2018) Ирисин, бетатрофин, сахарный диабет, ожирение и метаболический синдром. Эпигенетические механизмы регуляции. Усп физиол наук 49(1): 72-86. [Khavinson VKh, Kuznik BI, Ryzhak GA, Linkova NS, Sall TS, Chalisova NI (2018) Irisin, betatrophin, diabetes, obesity, and metabolic syndrome. Epygenetic regulatory mechanisms. Progress Physiol Science 49(1): 72-86. (In Russ)].
Pinho RA, Aguiar AS, Radák Z (2019) Effects of resistance exercise on cerebral redox regulation and cognition: An interplay between muscle and brain. Antioxidants 8 (11): 529. doi: 10.3390/antiox8110529
Askari H, Rajani SF, Poorebrahim M, Haghi-Aminjan H, Raeis-Abdollahi E, Abdollahi M. (2018) A glance at the therapeutic potential of irisin against diseases involving inflammation, oxidative stress, and apoptosis: An introductory review. Pharmacol Res 129: 44‐55. doi: 10.1016/j.phrs.2018.01.012
Lee P, Linderman JD, Smith S, Brychta RJ, Wang J, Idelson C, Celi FS (2014) Irisin and FGF21 are cold-induced endocrine activators of brown fat function in humans. Cell Metab 19(2):302‐309. doi:10.1016/j.cmet.2013.12.017
Coker RH, Weaver AN, Coker MS, Murphy CJ, Gunga HC, Steinach M (2017) Metabolic Responses to the Yukon Arctic Ultra: Longest and Coldest in the World. Med Sci Sports Exerc 49(2): 357‐362. doi:10.1249/MSS.0000000000001095
Schreckenberg R, Klein J, Kutsche HS, Schulz R, Gömöri K, Bencsik P, Schlüter K (2020) Ischaemic post‐conditioning in rats: Responder and non‐responder differ in transcriptome of mitochondrial proteins. J Cell Mol Med 24: 5528–5541. doi.org/10.1111/jcmm.15209
McCormick JJ, Notley SR, Yardley JE, Sigal RJ, Kenny GP (2020) Blunted circulating irisin in adults with type 1 diabetes during aerobic exercise in a hot environment: a pilot study. Appl Physiol Nutr Metab 45(6): 679‐682. doi:10.1139/apnm-2019-0624
Bubak M, Heesch M, Shute R, Dinan N, Laursen T, Slivka D (2017) Irisin and Fibronectin Type III Domain-Containing 5 Responses to Exercise in Different Environmental Conditions. Med Sci Sports Exerc 49: 287. doi.org/10.1249/01.mss.0000517645.29830.b5
Yoon SJ, Lee MJ, Lee HM, Lee JS (2017) Effect of low-intensity resistance training with heat stress on the HSP72, anabolic hormones, muscle size, and strength in elderly women. Aging Clin Exp Res 29(5): 977-984. doi: 10.1007/s40520-016-0685-4
Srinivasa S, Suresh C, Mottla J, Hamarneh SR, Irazoqui JE, Frontera W, Makimura H (2016) FNDC5 Relates to Skeletal Muscle IGF-I and Mitochondrial Function and Gene Expression in Obese Men with Reduced Growth Hormone. Growth Horm & IGF Res 26: 36–41. https://doi.org/10.1016/j.ghir.2015.12.008
Moran DS, Shitzer A, Pandolf K (1998) A physiological strain index to evaluate heat stress. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 275(1):R129–R134. doi: 10.1152/ajpregu.1998.275.1.R129
Pilch W, Pokora I, Szyguła Z, Pałka T, Pilch P, Cisoń T, Malik L, Wiecha S (2013) Effect of a single finnish sauna session on white blood cell profile and cortisol levels in athletes and non-athletes. J Hum Kinet 39: 127-135.doi: 10.2478/hukin-2013-0075
Ketelhut S, Ketelhut RG (2019) The blood pressure and heart rate during sauna bath correspond to cardiac responses during submaximal dynamic exercise. Compl Therap Med 44: 218–222. doi.org/10.1016/j.ctim.2019.05.002
Hashizaki T, Nishimura Y, Teramura K, Umemoto Y, Shibasaki M, Leicht CA, Kouda K, Tajima F (2018) Differences in serum IL-6 response after 1 °C rise in core body temperature in individuals with spinal cord injury and cervical spinal cord injury during local heat stress. Int J Hyperthermia 35(1): 541‐547. doi:10.1080/02656736.2018.1511838
Kuhlenhoelter AM, Kim K, Neff DD, Nie Y, Blaize AN, Wong BJ, Roseguini BT (2016) Heat therapy promotes the expression of angiogenic regulators in human skeletal muscle. Am J Physiol-Regulatory, Integr Comp Physiol 311(2):R377–R391. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00134.2016
Kraemer WJ, Ratamess NA, Hymer WC, Nindl BC, Fragala MS (2020) Growth Hormone(s), Testosterone, Insulin-Like Growth Factors, and Cortisol: Roles and Integration for Cellular Development and Growth with Exercise. Front Endocrinol 11: 33. eCollection. doi: 10.3389/fendo.2020.00033