FEATURES OF PULMONARY GAS EXCHANGE EXTERNAL BREATH REACTION TO LOCAL COLD INFLUENCE IN YOUNG ABLE-BODIED PERSONS


Cite item

Full Text

Abstract

Intention. Aim? The effect of local cooling of the hand and foot skin on the functioning of pulmonary gas exchange in 30 young men and 30 girls aged 18-24 has been studied. Methods. At the initial stage of the study, an analysis of exhaled air was carried out with the ergospirometry system Oxycon Pro. The next stage consisted of carrying out a cold effect on the hand skin. The examinee put down a hand for 1 minute in a vessel with water with temperature successively was 24 °С, 15 °C and 8 °C. Right after local hypothermia repeated analysis of the exhaled air composition was carried out. The recovery interval between the tests was 25-30 minutes. The analysis of exhaled air was carried out during cooling of the foot in the same sequence. Results. A statistically significant increase in the ventilation equivalent for carbon dioxide (VECO2) by 5.4 % after cooling with a temperature of 8 °С and a ventilation equivalent for oxygen (VEO2) by 7.6 %, 7.6 %, and 6.4 % with cooling at 24 °С, 15 °С and 8 °С, respectively, were observed in girls while cooling the hand skin. There were also increase in the value of the respiratory coefficient (RC) at 24 °С by 3.9 % and at 8 °С by 2.6 %. A significant increase in RC by 7.8 % was also performed in young men while the local hypothermia of the hand at the temperature of 24 °С. An increase in VEO2 by 8.8 % in girls was observed in result of local cooling of the foot at the temperature of 24 °С. Influence of temperatures of 15 °С and 8 °С led to a significant increase in the indicator of VECO2 by 4.8 % and 7.6 %, and also by 8.4 % and 8.0 %, respectively. In addition, the cold influence on the foot skin in young men caused a significant decrease in the liberation rate of carbon dioxide (LRCO2) by 18.8 % while cooling at 24 °С, and at 8 °С by 17.1%. Conclusion. The reaction of pulmonary gas exchange to local cooling in girls is more pronounced than in young men and depends on the area of cooling and the temperature of exposure. The most significant changes are observed when the foot is locally cooled by the temperature of the water, causing a slight and strong body strain.

About the authors

A A Shangina

Northern (Arctic) Federal University

SPIN-code: 2351-2459

O N Popova

Northern State Medical University

SPIN-code: 5792-0273

E V Tikhonova

Northern State Medical University

SPIN-code: 7400-0146

S V Kolmogorov

Northern (Arctic) Federal University

SPIN-code: 5885-9656

A B Gudkov

Northern (Arctic) Federal University; Northern State Medical University

SPIN-code: 4369-3372
доктор медицинских наук, профессор, директор института гигиены и экологии человека; заслуженный работник высшей школы РФ; главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории функциональных резервов организма института медико-биологических исследований

References

  1. Агаджанян Н. А., Нотова С. В. Стресс, физиологические и экологические аспекты адаптации, пути коррекции. Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. С. 18-57.
  2. Бочаров М. И. Терморегуляция организма при холодовых воздействиях (обзор). Сообщение 1 // Журнал медико-биологических исследований. 2015. № 1. С. 5-15.
  3. Варламова Н. Г., Вахнина Н. А., Евдокимов В. Г., Есева Т. В., Канева А. М., Кеткина О. А., Кочан Т. И., Логинова Т. П., Паршукова О. И., Потолицына Н. Н., Рогачевская О. В., Солонин Ю. Г., Шадрина В. Д. Сезонная динамика физиологических функций у человека на Севере. Екатеринбург, 2009. 218 с.
  4. Гришин О. В., Устюжанинова Н. В. Гипометаболизм у северян в условиях действия низких температур // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук: научно-теоретический журнал. 2010. Т. 30, № 3. С. 12-17.
  5. Гудков А. Б., Попова О. Н., Скрипаль Б. А. Реакция системы внешнего дыхания на локальное охлаждение у молодых лиц трудоспособного возраста // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 4. С. 26-30.
  6. Гудков А. Б., Попова О. Н., Никанов А. Н. Адаптивные реакции внешнего дыхания у работающих в условиях Европейского Севера // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 4. С. 24-27.
  7. Орлов Г. А. Хроническое поражение холодом. М.: Медицина, 1978. 168 с.
  8. Сарычев А. С., Гудков А. Б., Попова О. Н. Компенсаторно-приспособительные реакции внешнего дыхания у нефтяников в динамике экспедиционного режима труда в Заполярье // Экология человека. 2011. № 3. С. 7-13.
  9. Федотов С. Н., Авдышоев И. О., Гудков А. Б., Лызганов В. А. Особенности внешнего дыхания при переломах нижней челюсти у жителей Европейского Севера // Стоматология. 2009. Т. 88, № 6. С. 39-42
  10. Чащин В. П., Гудков А. Б., Чащин М. В., Попова О. Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода // Экология человека, 2017. № 5. С. 3-13.
  11. Bleakley C. M., Davison G. W. What is the biochemical and physiological rationale for using cold-water immersion in sports recovery? A systematic review // British Journal of Sports Medicine. 2010. Vol. 44. P. 179-187.
  12. Holmer I. Risk assessment in cold environment // Barents. 1998. Vol. 1, N 3. P. 77-79.
  13. Kozyreva T. V., Meyta E. S., Khramova G. M. Effect of the sympathetic nervous system co-transmitters ATP and norepinephrine on thermoregulatory response to cooling // Temperature. 2015. Vol. 2, N 1. P. 1-8.
  14. Kovtun L. T., Voevoda M. I. Susceptibility to hypoxia and breathing control changes after short-term cold exposures // International Journal of Circumpolar Health. 2013. Vol. 72, N 1. 21574 p.
  15. Leonard W. R. Measuring human energy expenditure and metabolic function: basic principles and methods // Journal of Anthropological Sciences. 2010. Vol. 88. P. 221-230.
  16. Shibahara N., Matsuda H., Umeno K. The responses of skin blood flow, mean arterial pressure and R-R interval induced by cold simulation with cold wind and ice water // J. Anton. Nerv. Syst. 1996. Vol. 61, N 6. P. 109-115.
  17. Sidorov P. I., Gudkov A. B., Tedder Iu. R. Physiological aspects of optimization of expedition and work shift schedules in Arctic Regions // Meditsina truda i promyshlennaia ekologiia. 1996. Iss. 6. P. 4-7
  18. Taylor N. A. S., Machado-Moreira C., van den Heuvel A., Caldwell J., Taylor E. A., Tipton M. J. The roles of hands and feet in temperature regulation in hot and cold environments // Thirteenth International Conference on Environmental Ergonomics. Boston, USA: University of Wollongong, 2009. P. 405-409.
  19. Tipton M. J., Stubbs D. A., Elliott D. H. The effect of clothing on the initial responses to cold water immersion in man // Journal of the Royal Naval Medical Service. 1990. Vol. 76. P. 89-95
  20. Wakabayashi H., Wijayanto T., Kuroki H., Lee J.-Y., Tochihara Y. The effect of repeated mild cold water immersions on the adaptation of the vasomotor responses // International Journal of Biometeorology. July 2012. Vol. 56, iss. 4. P. 631-637.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Human Ecology


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».