Features of human capillary blood flow on breathing by heated helio-oxygen mixtures

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study: to assess the features of microcirculatory blood flow.
Materials and methods. A comparative assessment of microcirculation by laser Doppler flowmetry was carried out in 19 male volunteers aged 20–25 years against the background of breathing heated to 40° C oxygen-nitrogen and helium-oxygen gas mixtures.
Main results. Breathing with a heated oxygen-nitrogen mixture consisted in an increase (by approximately 25–35%) of the values of the integral indicator of microcirculation against the background of a decrease in its efficiency. Switching to breathing with a heated helium-oxygen mixture «HeliOx 25/75» in all examined persons also led to an increase in the volumetric velocity of the peripheral blood flow. However, the degree of increase in the indicator (by 35–45% compared with normal breathing conditions) turned out to be significantly more pronounced than it was during breathing with a heated oxygen-nitrogen mixture. In addition, when breathing «HeliOx 25/75», starting from about the 2nd minute of breathing, an increase in the efficiency of microcirculation was observed due to an increase in the «contribution» to the blood flow reaction of its «active» (neuromyogenic) components.

About the authors

A. V. Stroy

Search and Rescue Service of the Main Headquarters of the Navy

Author for correspondence.
Email: dr_stroy@mail.ru

St. Petersburg

Russian Federation

D. V. Pukhnyak

Kuban State Medical University

Email: puhnyak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6366-0688

Krasnodar 

Russian Federation

A. A. Tanova

Rostov State Medical University

Email: eroshenkona@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-3765-8714

 Rostov-on-Don 

Russian Federation

S. A. Chebotov

Rostov State Medical University

Email: chebotovsergey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7945-618X

 Rostov-on-Don 

Russian Federation

References

  1. Иванов А.О., Петров В.А., Бочарников М.С., Безкишкий Э.Н. Возможности длительного пребывания человека в аргоносодержащих газовых средах, снижающих пожароопасность гермообъектов // Экология человека. 2017. № 1. С. 3–8. Ivanov A.O., Petrov V.A., Bocharnikov M.S., Bezkishkij E.N. Vozmozhnosti dlitel’nogo prebyvaniya cheloveka v argonosoderzhashchih gazovyh sredah, snizhayushchih pozharoopasnost’ germoob`ektov // Ekologiya cheloveka. 2017. № 1. S. 3–8
  2. Павлов Б.Н., Дьяченко А.И., Шулагин Ю.А. Исследование физиологических эффектов дыхания подогретыми кислородно-гелиевыми смесями // Физиология человека. 2003. Т. 29, № 5. С. 69–73. Pavlov B.N., D’yachenko A.I., Shulagin Yu.A. Issledovanie fiziologicheskih effektov dyhaniya podogretymi kislorodno-gelievymi smesyami // Fiziologiya cheloveka. 2003. T. 29, № 5. S. 69–73
  3. Скляров В.Н., Кочубейник Н.В., Иванов А.О., Грошилин В.С. Сравнительная оценка эффективности аргоногипоксических и азотногипоксических тренировок в повышении резистентности человека к транзиторной аноксии // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2018. Т. 52, № 7. С. 219–223. Sklyarov V.N., Kochubejnik N.V., Ivanov A.O., Groshilin V.S. Sravnitel’naya ocenka effektivnosti argonogipoksicheskih i azotnogipoksicheskih trenirovok v povyshenii rezistentnosti cheloveka k tranzitornoj anoksii // Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya medicina. 2018. T. 52, № 7. S. 219–223
  4. Куссмауль А.Р., Подлужный С.М., Павлов Б.Н. Физиолого-клиническое обоснование применения подогреваемых кислородно-гелиевых смесей для реабилитации человека после субмаксимальных физических нагрузок в условиях производственной деятельности // Материалы науч.-практ. конф. «Гипербарическая физиология и водолазная медицина». М., 2005. С. 12–13. Kussmaul’ A.R., Podluzhnyj S.M., Pavlov B.N. Fiziologo-klinicheskoe obosnovanie primeneniya podogrevaemyh kislorodno-gelievyh smesej dlya reabilitacii cheloveka posle submaksimal’nyh fizicheskih nagruzok v usloviyah proizvodstvennoj deyatel’nosti // Materialy nauch.-prakt. konf. «Giperbaricheskaya fiziologiya I vodolaznaya medicina». M., 2005. S. 12–13
  5. Павлов Б.Н., Смолин В.В., Баранов В.М. Основы барофизиологии, водолазной медицины, баротерапии и лечения инертными газами / под ред. А. И. Григорьева. М.: Гранд Полиграф, 2008. 496 с. Pavlov B.N., Smolin V.V., Baranov V.M. Osnovy barofiziologii, vodolaznoj mediciny, baroterapii i lecheniya inertnymi gazami / рod. red. A. I. Grigor’eva. M.: Grand Poligraf, 2008. 496 s.
  6. Советов В.И., Мотасов Г.П. Применение кислородно-гелиевых тренировок для повышения работоспособности водолазов // Научно-технический сборник. 2015. № 5. С. 23–28. Sovetov V.I., Motasov G.P. Primenenie kislorodnogelievyh trenirovok dlya povysheniya rabotosposobnosti vodolazov // Nauchno-tekhnicheskij sbornik. 2015. № 5. S. 23–28
  7. Barach A.L. Effects of the inhalation of Helium Mixed with Oxygen on the Mechanics of Respiration // J. Clin. Investigation. 1936. Vol. 15. Р. 47–56.
  8. Bahnke A., Yarbrough O. Physiologic studies of helium // U.S. Naval Medical Bullet. 1938. Vol. 36, No. 4. Р. 102–108.
  9. Anderson M., Svartengren M., Bylin G. Deposition in asthmatics of particles inhaled in air or in helium-oxygen // Am. Rev. Respir Dis. 1993. Vol. 147. Р. 524–528.
  10. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови: руководство для врачей / под ред. А. И. Крупаткина, В. В. Сидорова. М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. С. 146–175. Lazernaya dopplerovskaya floumetriya mikrocirkulyacii krovi: Rukovodstvo dlya vrachej / рod red. A. I. Krupatkina, V. V. Sidorova. M.: OAO «Izdatel’stvo medicina», 2005. S. 146–175.
  11. Nakata A., Nakata S., Yuasa T. et al. Spectral analysis of heart rate, arterial pressure and microcirculation in normal humans // Am. J. Physiol. 1998. Vol. 274. P. 1211–1217.
  12. Rosenbaum M., Race D. Frequency-response characteristics of vascular resistance vessels // Am. J. Physiol. 1968. Vol. 215. P. 1397–1402.
  13. Строй А.В., Шатов Д.В., Грошилин С.М. и др. Влияние дыхания гелиокислородной смесью на реологические свойства крови человека // Военная и экстремальная медицина: перспективы развития и проблемы преподавания: Сборник научных статей IX Международной интернет-конференции (Республика Беларусь, г. Гомель, 24–28 мая 2021 г.). Гомель, 2021. С. 69–73. Stroj A.V., Shatov D.V., Groshilin S.M. i dr. Vliyanie dyhaniya geliokislorodnoj smes’yu na reologicheskie svojstva krovi cheloveka // Voennaya i ekstremal’naya medicina: perspektivy razvitiya I problemy prepodavaniya: Sbornik nauchnyh statej IX Mezhdunarodnoj internet-konferencii (Respublika Belarus’, g. Gomel’, 24–28 maya 2021 g.). Gomel’, 2021. S. 69–73

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c)