Tác động của các hỗn hợp khí áp suất cao khác nhau đến các thông số chuyển hóa trong máu người

Human Physiology - Tập 33 - Trang 603-613 - 2007
L. B. Buravkova1, Yu. A. Popova1
1State Research Center Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Các thay đổi trong các tham số chuyển hóa của những người khỏe mạnh đã được nghiên cứu trong các khóa huấn luyện mô phỏng lặn kéo dài từ 4 đến 21 ngày với các hỗn hợp khí áp suất cao khác nhau bao gồm normoxic (oxy-helium), hyperoxic (oxy-nitrogen-helium), và các hỗn hợp khí chứa argon với các nồng độ oxy khác nhau. Nồng độ máu của các cơ chất chính và hoạt tính của các enzyme đã được đo bằng phương pháp quang phổ. Trong hầu hết các trường hợp, các tham số lâm sàng và sinh hóa của máu vẫn nằm trong giới hạn bình thường và cho thấy sự biến đổi cá nhân đáng kể. Các lần lặn sâu mô phỏng kéo dài (>200 m) đã dẫn đến những thay đổi trong chuyển hóa lipid thể hiện dưới dạng gia tăng nồng độ triglycerides, low-density lipoproteins, và axit béo không bão hòa đa trong huyết tương. Không có thay đổi đáng kể nào được phát hiện trong các lần lặn 70 m được thực hiện theo bảng điều trị tái nén với sự sử dụng hỗn hợp khí chứa helium hyperoxic. Ngược lại, sự tiếp xúc kéo dài với hỗn hợp chứa argon normoxic ở áp suất 5 msw đã gây ra sự gia tăng đáng kể nồng độ triglycerides, cholesterol toàn phần và glucose trong máu, cũng như một sự gia tăng nhỏ trong hoạt tính của một số enzyme mô. Ở cùng áp suất đó, các hỗn hợp khí hypoxic oxy-nitrogen-argon và oxy-nitrogen không ảnh hưởng đến hầu hết các tham số lâm sàng và sinh hóa được kiểm tra. Tuy nhiên, ở một số người, chúng làm tăng chỉ số atherogenicity, nồng độ triglycerides, và hoạt tính của lactate dehydrogenase và alkaline phosphatase. Việc không có bất kỳ thay đổi bệnh lý nào trong các tham số lâm sàng và sinh hóa của máu cho thấy rằng cả hai hỗn hợp khí đều an toàn và có thể được sử dụng trong các buồng áp suất. Những thay đổi từng đợt trong chuyển hóa lipid và hoạt động enzyme được quan sát ở những người khỏe mạnh khi tiếp xúc với các hỗn hợp khí chứa helium và argon có thể được hiểu là một chức năng gan có thể hồi phục do áp lực cao. Độ lớn của những thay đổi trong các tham số chuyển hóa lipid trong máu được xác định bởi độ lớn của áp suất vượt mức và thời gian tiếp xúc.

Từ khóa

#khí áp suất cao #chuyển hóa lipid #enzyme #huyết tương #an toàn sức khỏe

Tài liệu tham khảo

Smolin, V.V., Sokolov, G.M., and Pavlov, B.N., Vodolaznye spuski i ikh meditsinskoe obespechenie (Diving and Its Medical Support), Moscow: Slovo, 2001. Bennett, P.B. and Elliott, D.H., Physiology and Medicine of Diving, 5th ed., Elsevier, 2003. Elliott, D., The Development of Diving in Europe. The Role of Diving Doctors, in Proc. 31st Annual Meeting of European Underwater and Biomedical Society, Barcelona, 2005, p. 156. Zal’tsman, G.L., Kuchik, G.A., and Gurgenidze, A.G., Osnovy giperbaricheskoi fiziologii (Fundamentals of Hyperbaric Physiology), Leningrad: Meditsina, 1979. Sapov, I.A., Solodkov, A.S., Nazarkin, V.Ya., and Razvodovskii, V.S., Fiziologiya i patologiya podvodnykh pogruzhenii i mery bezopasnosti na vode (Physiology, Pathology, and Safety of Diving), Moscow: DOSAAF, 1986. Smolin, V.V., Characteristics of Experimental Factors Affecting the Deep-Water Divers during Long-Term Diving and the Main Task of Its Medical Support, Aviakosm. Ekol. Med., 1992, vol. 26, no. 1, p. 11. Smolin, V.V., Sokolov, G.M., and Pavlov, B.N., Glubokovodnye vodolaznye spuski i ikh meditsinskoe obespechenie (Deep-Water Diving and Its Medical Support) in 3 vols., Moscow: Slovo, 2003, vol. 1. Kindwall, E.R., Hyperbaric Medicine Practice, Flagstaff: Best, 1995. Smolin, V.V., Sokolov, G.M, Pavlov, B.N., et al., Successful Cure of Four Divers Six to Eight Days after the Onset of Moderate Decompression Sickness, in Indifferentnye gazy v vodolaznoi praktike, biologii i meditsine (Indifferent Gases in Diving Practice, Biology, and Medicine) (Proc. All-Russia Conference, 1999), Moscow: Slovo, 2000, p. 161. Bennett, P.B. and Elliott, D.H., Eds., The Physiology and Medicine of Diving, 3rd edition, London: Baillier Tindall, 1982. Translated under the title Meditsinskie problemy podvodnykh pogruzhenii, Moscow: Mir, 1988. Venkov, L., Doseva, I, Tencheva, Ts., and Dishkelov, A., Biochemical Examination of the Blood in a Heliox-100 Experiment, in Fiziologicheskoe deistvie giperbarii (Hyperbaric Physiological Effects), Kiev: Naukova Dumka, 1982, p. 107. Buravkova, L.B., Buravkov, S.V., and Poleshchuk, I.P., Changes in Human Red Blood Cells and Plasma Enzymes during a Long-Term Hyperbaric Exposure to a Pressure of 21–36 ATA in a Helium-Oxygen Atmosphere, Aviakosm. Med., 1994, vol. 28, no. 3, p. 21. Buravkova, L.V. and Pavlov, B.N., Human Blood Lipids during Deep Diving in Heliox (2.5 MPa), Undersea Hyperbar. Med., 1997, vol. 24, suppl., p. 58. Doran, G.R., Chaudry, L., Brubakk, A.O., and Garrard, M.P. Hyperbaric Liver Dysfunction in Saturation Divers, Undersea Biomed. Res., 1985, vol. 12, no. 2, p. 151. Takeuchi, H. and Mohri, M., Mental Stress and Change in Serum Transaminase Activity in Saturation Diving, Rep. Japan Marine Sci. Technol. Center (JAMSTECR), 1992, vol. 27 (March), p. 39. Smith, S.M., Davis-Street, J.E., and Fesperman, J.V., et al., Nutritional Status Changes in Humans During a 14-Day Saturation Dive: The NASA Extreme Environment Mission Operations V Project, J. Nutr., 2004, vol. 134, no. 7, p. 1765. Smolin, V.V., Sokolov, G.M., Pavlov, B.N., et al., The Delayed Treatment of Decompression Sickness and Pulmonary Barotrauma in Divers, in Abstr. VIII Int. Meeting High Pressure Biology, Moscow, 2003, p. 65. Glantz, S.A., Primer of Biostatistics, New York: McGraw-Hill, 1997. Translated under the title Medikobiologicheskaya statistika, Moscow: Praktika, 1999. Popova, Yu.A., Buravkova, L.B., and Pavlov, B.N., Metabolic and Hormonal Parameters of Human Blood during Long-Term Stay in a Pressure Chamber according to a Regimen of Therapeutic Decompression, Aviokosm. Ekol. Med., 2005, vol. 39, no. 5, p. 31. Popova, Yu.A. and Buravkova, L.B., Blood Biochemical Parameters in Women during Long-Term Simulated Hyperoxic Diving Up to 8 ATA, Undersea Hyperbaric Med., 2006, vol. 33, no. 3, p. 211. Petrovykh, V.A., Shovkoplyas, O.A., Mekhel’son, D.A., and Aronova, E.N., Parameters of Hyman Nitrogen, Carbohydrate, and Lipid Metabolism during Long-Term Exposure to High-Pressure Atmosphere, Kosm. Biol. Aviokosm. Med., 1977, no. 1, p. 48. Semko, V.V., Povazhenko, A.A., and Ryzhova, T.N., Composition-Depending Effects of Artificial Gas Mixtures with a Pressure of 5.1 MPa on the Redox Reactions in the Human Body, Fiziol. Zh. im. I.M. Sechenova, 1994, vol. 80, no. 12, p. 76. Devyatova, N.V. and Buravkova, L.B., Clinical and Biochemical Parameters of the Blood during Human Adaptation to Nitrogen Narcose in Hyperbaric Oxygen-Nitrogen Gas Mixtures, in Indifferentye gazy v vodolaznoi praktike, biologii i meditsine (Indifferent Gases in Diving Practice, Biology, and Medicine) (Proc. All-Russia Conference, 1999), Moscow: Slovo, 2000, p. 34. Adams, G.M. and Norton, S.J., Lipid Metabolism: I. Effects of Pressure and Gas Composition on Acetate-C 14 Incorporation into Liver Lipids, Aerosp. Med., 1971, vol. 42, p. 146. Venkov, L., Doseva, I., Tencheva, Ts., and Dishkelov, A., Biochemical Blood Tests of Aquanauts under Hyperbaric Conditions, in Mater. 8-go Mezhdunar. simp. po morskoi meditsine, Varna, 1978 g.) (Proc. 8th Int. Symp. Sea Medicine, Varna, 1978), Varna, 1978, p. 212. Ryzhova, T.I., Ganenko, S.I., Pavazhenko, A.A., and Sukhanovskaya, N.S., Effects of Hyperbaric Factors on the Biochemical and Hematological Parameters of Rats (in Vivo) and Humans (in Vitro), Fiziol. Zh. AN USSR, 1994, vol. 37, no. 4, p. 76. Myasnikov, A.P., Lotovin, A.P., and Voronov, A.A., Changes in Lipid and Protein Metabolism Associated with High Atmospheric Pressure and Experimental Decompression Sickness, in Chelovek i zhivotnye v giperbaricheskikh usloviyakh (Humans and Animals under Hyperbaric Conditions), Leningrad: Nauka, 1980, p. 113. Skrupskii, V.A. and Plaksin, S.E., Changes in the Fatty Acid Spectrum of the Phospholipids in the Internal Organs and Blood Serum of Rats Caused by Decompression-induced Liberation of Gas, Aviokosm. Ekol. Med., 1994, vol. 28, no. 3, p. 31. Buravkova, L.B., Buravkov, S.V., and Poleshchuk, I.P., Effects of a Simulated Long-Term 100-m Dive in a Helium-Oxygen Atmosphere on Human Red Blood Cells, Kosm. Biol. Aviakosm. Med., 1992, vol. 26, p. 29. Shiraki, K., Sagawa, S., Konda, N., et al., Properties of Red Blood Cells after Multiday Exposure to 31 ATA, Undersea Biomed. Res., 1983, vol. 10, no. 4, p. 349. Buravkova, L.B., Effects of Long-Term Saturation Diving in a Helium-Oxygen Atmosphere on Human Blood Lipids, in Kosmicheskaya biologiya i aviakosmicheskaya meditsina (Space Biology and Aviation and Space Medicine) (Proc. XI Conference), Moscow: Slovo, 1998, p. 132. Devyatova, N.V. and Buravkova, L.B., Separated and Combined Effects of Short-Term Imitation Dives and Anesthetics on Human Metabolism, Aviakosm. Ekol. Med., 1999, vol. 33, no. 2, p. 26. Voitkevich, V.I., Korchinskii, L.A., and Lotovin, A.P., Effects of Repetitive Short-Term Exposure to High Partial Pressure of Oxygen on Some Hematological and Biochemical Parameters of the Blood, in Chernigovskii, V.I., and Sapov, I.A., Eds., Organizm v usloviyakh giperbarii (The Body under Hyperbaric Conditions), Leningrad: Nauka, 1984, p. 60. Thorsen, E., Haave, H., Hofso, D., and Ulvik, R.J., Exposure to Hyperoxia in Diving and Hyperbaric Medicine: Effects on Blood Cell Counts and Serum Ferritin, Undersea Hyperbar. Med., 2001, vol. 28, no. 2, p. 57. Kostkin, V.B., Demchenko, I.T., and Makarov, F.N., Changes in Animal Hepatic Structures Related to Repetitive Long-Term Hyperbaria, Dokl. Akad. Nauk, 1996, vol. 350, no. 6, p. 842. Pavlov, B.N., Perspectives of Helium and Argon in Medicine and Diving, in Sb. Mater. XVII S’ezda fiziologov Rossii (Proc. XVII Congress of Russian Physiologists), Rostov-on-Don, 1998, p. 354. Lewis, B. and von Elbe, G., 2nd edition, New York: Academic, 1961. Translated under the title Gorenie i vzryvy gazov, Moscow: Mir, 1968. Vdovin, A.V., Nozdracheva, L.V., and Pavlov, B.N., Parameters of Energy Metabolism in the Rat Brain on Breathing Hypoxic Mixtures Containing Nitrogen or Argon, Bull. Exp. Biol. Med., 1998, vol. 125, no. 2, p. 618. Shulagin, Yu.A., D’yachenko, A.I., and Pavlov, B.N., Effects of Argon on Oxygen Consumption in Humans during Physical Exercise under Hypoxic Conditions, Fiziol. Chel., 2001, vol. 27, no. 1, p. 95 [Hum. Physiol. (Engl. Transl.), 2001, vol. 27, no. 1, p. 84]. Soldatov, P.E., D’yachenko, A.I., Pavlov B.N., et al., Survival Rates of Laboratory Animals in Argon-containing Hypoxic Gas Mixtures, Aviakosm. Ekol. Med., 1998, vol. 32, no. 4, p. 33. Soldatov, P.E., Physiological and Hygienic Justification of New Methods Aimed to Provide the Body with Oxygen under Extreme Conditions, Extended Abstract of Doct. Sci. (Med.) Dissertation, Moscow, 2006. Makarovskii, V.V., Khalangot, A.F., Shafranskii, Yu.A., and Kryzhanovskaya, G.F., Biochemical Parameters of the Blood as Indicators of the Functional State of the Musculoskeletal System during an Autonomous Regimen of Life Support, Kosm. Biol. Aviakosm. Med., 1986, no. 5, p. 69. Buravkova, L.B., Devyatova, N.V., and Pavlov, B.N., Effects of Long-Term Exposure to an Oxygen-Nitrogen-Argon Gas Mixture at an Overpressure of 0.1 MPa on the Biochemical Parameters of Human Blood, Giperbarich. Fiziol. Med., 1999, no. 2, p. 1. Devyatova, N.V., Rykova, M.P., Buravkova, L.B., and Pavlov, B.N., Effects of Hyperbaric Oxygenation Sessions Using Medically Pure Oxygen and a Hyperoxic Oxygen-Nitrogen-Argon Gas Mixture on the Clinical, Biochemical, and Immunological Parameters of Human Blood, Giperbarich. Fiziol. Med., 2001, no. 1, p. 1. Vasin, M.V., Petrova, T.V., Bobrovnitskii, I.P., and Stepanov, V.K., Human Biochemical Status and Its Correlation with the Resistance of the Body to Acute Hypoxic Hypoxia, Aviakosm. Ekol. Med., 1992, vol. 26, nos. 5–6, p. 43. Mohri, M., Taya, Y., Shdara F., and Lin Yu-Ch., Changes in Blood Enzyme Activity and Hematology of Rabbits with Decompression Sickness in He-O2 Saturation Dive, Jpn. J. Hyperbaric Med., 1991, vol. 26, no. 4, p. 219. Lozano-Valdes, A., Coutin, M.G., and Morrales, C.V., Decompression Illness and Enzymes: A Retrospective Study in Sport Divers, in Proc. 31st Annual Meeting of European Underwater and Biomedical Society, Barcelona, 2005, p. 156.