АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН НА ПАССИВНУЮ ГИПЕРТЕРМИЮ СОПРОВОЖДАЮТСЯ ПОВЫШЕНИЕМ УРОВНЯ ИРИСИНА В КРОВИ
PDF

Ключевые слова

адаптация
пассивная гипертермия
миокин
ирисин
мозговой нейротрофический фактор
кортизол
инсулиноподобный фактор роста

Как цитировать

Глазачев , О. С., Крыжановская, С. Ю., Дудник, Е. Н., Запара , М. А., Самарцева , В. Г., & Лыфенко, А. Д. (2021). АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН НА ПАССИВНУЮ ГИПЕРТЕРМИЮ СОПРОВОЖДАЮТСЯ ПОВЫШЕНИЕМ УРОВНЯ ИРИСИНА В КРОВИ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 107(8), 1007–1017. https://doi.org/10.31857/S0869813921080069

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.

https://doi.org/10.31857/S0869813921080069
PDF

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