Влияние локальной аппаратной гипотермии на физиологические процессы организма
- Авторы: Гусейнов Н.А.1, Хаммори А.А.1, Мураев А.А.1, Иванов С.Ю.1, Лукьянова Е.А.1, Клименко А.С.1, Ноиразлиги М.А.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Выпуск: Том 26, № 3 (2022): ФИЗИОЛОГИЯ СТРЕССОРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
- Страницы: 243-258
- Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ СТРЕССОРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
- URL: https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/32228
- DOI: https://doi.org/10.22363/2313-0245-2022-26-3-243-258
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность. Холодовая вазодилятация является ответной реакцией на снижение температуры как локальной, так и общей. Дозированная контролируемая гипотермия является терапевтическим методом лечения различных патологических процессов. Материалы и методы. В нашем исследовании мы проанализировали различные показатели общего состояния организма человека под воздействием локальной контролируемой гипотермии. В исследовании участвовали здоровые добровольцы в количестве 25 человек, мужского (14) и женского (11) пола в возрасте от 21 до 34 лет. Исследование проводили в кабинете при постоянной температуре 25 ºС, относительной влажности 30 ± 5 %, атмосферном давлении 765 мм рт. ст., в тишине и умеренной освещенности. Инструментами оценки являлись биоимпедансиметрия, ангиосканирование, а также общая термометрия. Также была проведена локальная термометрия слизистой оболочки щеки для выявления температурных корреляций между локальной гипотермией и температурой слизистой щеки. Локальная контролируемая гипотермия лица проводилась наложением упруго-эластичной маски на лицо испытуемого, охлаждающему жидкость и поддерживающему ее циркуляцию аппаратом ViTherm. За счет циркуляции охлажденной жидкости в маске, происходило охлаждение лица. Маска перекрывала околоушно-жевательную, щечную. скуловую и подглазничные области справа и слева. Локальная контролируемая гипотермия длилась 50 минут, температура циркулирующей жидкости составляла 18 ºС. Результаты и обсуждение. Нами было выявлено, что воздействие локальная контролируемая гипотермия 18-20 ºС не изменяло основных показателей жизнедеятельности у здоровых людей: активная клеточная масса, реактивное сопротивление, внеклеточная жидкость, насыщенность кислородом, длительность систолы, пульс, общая температура. При этом было зарегистрировано снижение гидратации тканей. Выявленное физиологическое влияние локальной гипотермии обосновывает использование данного температурного режима для снижения послеоперационных отеков. Выводы. В силу отсутствия отрицательных эффектов локальной контролируемой гипотермии на показатели жизнедеятельности организма человека, актуальна разработка и применения данного инструмента в клинической практике, в том числе хирурга стоматолога.
Ключевые слова
Об авторах
Н. А. Гусейнов
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7160-2023
г. Москва, Российская Федерация
А. А. Хаммори
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0886-9160
г. Москва, Российская Федерация
А. А. Мураев
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3982-5512
г. Москва, Российская Федерация
С. Ю. Иванов
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5458-0192
г. Москва, Российская Федерация
Е. А. Лукьянова
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6440-6662
г. Москва, Российская Федерация
А. С. Клименко
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8591-3746
г. Москва, Российская Федерация
М. А. Ноиразлиги
Российский университет дружбы народов
Email: nid.gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3636-9091
г. Москва, Российская Федерация
Список литературы
- Keramidas ME, Kölegård R, Mekjavic IB, Eiken O. Interactions of mild hypothermia and hypoxia on finger vasoreactivity to local cold stress. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2019;317(3): R 418-R 431. doi: 10.1152/ajpregu.00103.2019
- Kounalakis SN, Keramidas ME, Amon M, Eiken O, Mekjavic IB. A 10-day confinement to normobaric hypoxia impairs toe. but not finger temperature response during local cold stress. J Therm Biol. 2017;64:109-115. doi: 10.1016/j.jtherbio.2017.01.009
- Keramidas ME, Kölegård R, Eiken O. In Shackleton’s trails: Central and local thermoadaptive modifications to cold and hypoxia after a man-hauling expedition on the Antarctic Plateau. J Therm Biol. 2018;73:80-90. doi: 10.1016/j.jtherbio.2018.02.010
- Cheung SS, Daanen HA. Dynamic adaptation of the peripheral circulation to cold exposure. Microcirculation. 2012;19(1):65-77. doi: 10.1111/j.1549-8719.2011.00126.x
- Flouris AD, Cheung SS. Influence of thermal balance on cold-induced vasodilation. J Appl Physiol (1985). 2009;106(4):1264-1271. doi: 10.1152/japplphysiol.91426.2008
- Hodges GJ, Mallette MM, Cheung SS. Cutaneous neural activity and endothelial involvement in cold-induced vasodilatation. Eur J Appl Physiol. 2018;118(5):971-978. doi: 10.1007/s00421-018-3832-0
- Keatinge WR. The effect of low temperatures on the responses of arteries to constrictor drugs. J Physiol. 1958;142:395-405 doi: 10.1113/jphysiol. 1958.sp006025
- Bergersen TK, Hisdal J, Walløe L. Perfusion of the human finger during cold-induced vasodilatation. Am J Physiol. 1999;276(3): R 731-R 737. doi: 10.1152/ajpregu.1999.276.3.R 731
- Caldwell JN, Matsuda-Nakamura M, Taylor NA. Interactions of mean body and local skin temperatures in the modulation of human forearm and calf blood flows: a three-dimensional description. Eur J Appl Physiol. 2016;116(2):343-352. doi: 10.1007/s00421-015-3288-4
- Lewis T. Observations upon the reactions of the vessels of the human skin to cold. Heart.1930;1915:177-208.
- Sendowski I, Savourey G, Besnard Y, Bittel J. Cold induced vasodilatation and cardiovascular responses in humans during cold water immersion of various upper limb areas. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1997;75(6):471-477. doi: 10.1007/s004210050191
- Edwards MA. The role of arteriovenous anastomoses in cold-induced vasodilation. rewarming. and reactive hyperemia as determined by 24Na clearance. Can J Physiol Pharmacol. 1967;45(1):39-48. doi: 10.1139/y67-004
- Grant RT, Bland EF. Observation on arteriovenous anastomoses in human skin and in the bird’s foot with special reference to the reaction to cold. Heart.1931;15:385-411.
- Bergersen TK, Eriksen M, Walløe L. Local constriction of arteriovenous anastomoses in the cooled finger. Am J Physiol. 1997;273(3 Pt 2): R 880-R 886. doi: 10.1152/ajpregu.1997.273.3.R 880
- Bini G, Hagbarth KE, Hynninen P, Wallin BG. Thermoregulatory and rhythm-generating mechanisms governing the sudomotor and vasoconstrictor outflow in human cutaneous nerves. J Physiol. 1980;306:537-552. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013413
- Lossius K, Eriksen M, Walløe L. Thermoregulatory fluctuations in heart rate and blood pressure in humans: effect of cooling and parasympathetic blockade. J Auton Nerv Syst. 1994;47(3):245-254. doi: 10.1016/0165-1838(94)90185-6
- Ogino MH, Tadi P. Neuroanatomy, Trigeminal Reflexes. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2022. 326 p.
- Millet JD, Brown RK, Levi B. Frostbite: Spectrum of Imaging Findings and Guidelines for Management. Radiographics. 2016;36(7):2154-2169. doi: 10.1148/rg.2016160045
- McLean DA. The use of cold and superficial heat in the treatment of soft tissue injuries. Br J Sports Med. 1989;23(1):53-54. doi: 10.1136/bjsm.23.1.5320.
- Hubbard TJ, Denegar CR. Does Cryotherapy Improve Outcomes With Soft Tissue Injury? J Athl Train. 2004;39(3):278-279.
- Zachariassen KE. Hypothermia and cellular physiology. Arctic Med Res. 1991;50(Suppl 6):13-17.
- Deal DN, Tipton J, Rosencrance E, Curl WW, Smith TL. Ice reduces edema. A study of microvascular permeability in rats. J Bone Joint Surg Am. 2002;84(9):1573-1578.
- Possoff A. External thermal applications in postextraction therapy. J Am Dent Assoc. 1955;50(2):147-156. doi: 10.14219/jada.archive.1955.0040
- Fouke JM, Wolin AD, Bowman HF, McFadden ER Jr. Effect of facial cooling on mucosal blood flow in the mouth in humans. Clin Sci (Lond). 1990;79(4):307-313. doi: 10.1042/cs0790307
- Bierman W. The History of Fever Therapy in the Treatment of Disease. Bull N Y Acad Med. 1942;18(1):65-75.26.
- Van der Westhuijzen AJ, Becker PJ, Morkel J, Roelse JA. A randomized observer blind comparison of bilateral facial ice pack therapy with no ice therapy following third molar surgery. Int J Oral Maxillofac Surg. 2005;34(3):281-286. doi: 10.1016/j.ijom.2004.05.006
- Swantek PM, Crenshaw JD, Marchello MJ, Lukaski HC. Bioelectrical impedance: a nondestructive method to determine fat-free mass of live market swine and pork carcasses. J Anim Sci. 1992;70(1):169-177. doi: 10.2527/1992.701169x
- Altmann M, Pliquett U, Suess R, von Borell E. Prediction of lamb carcass composition by impedance spectroscopy. J Anim Sci. 2004;82(3):816-825. doi: 10.2527/2004.823816x
- Barbosa-Silva MCG, Barros AJD, Wang J, Heymsfield SB, Pierson RN Jr. Bioelectrical impedance analysis: population reference values for phase angle by age and sex. Am J Clin Nutr. 2005;82:49-52.
- Nescolarde L, Piccoli A, Román A et al. Bioelectrical impedance vector analysis in haemodialysis patients: relation between oedema and mortality. Physiol Meas. 2004;25(5):1271-1280. doi: 10.1088/0967-3334/25/5/016
- Maggiore Q, Nigrelli S, Ciccarelli C, Grimaldi C, Rossi GA, Michelassi C. Nutritional and prognostic correlates of bioimpedance indexes in hemodialysis patients. Kidney Int. 1996;50(6):2103-2108. doi: 10.1038/ki.1996.535
- Pupim LB, Kent P, Ikizler TA. Bioelectrical impedance analysis in dialysis patients. Miner Electrolyte Metab. 1999;25(4-6):400-406. doi: 10.1159/000057482
- O’Brien JG, Chennubhotla SA, Chennubhotla RV. Treatment of edema. Am Fam Physician. 2005;71(11):2111-2117.
- Gocoł R, Hudziak D, Bis J, Mendrala K, Morkisz Ł, Podsiadło P, Kosiński S, Piątek J, Darocha T. The Role of Deep Hypothermia in Cardiac Surgery. Int J Environ Res Public Health. 2021;1;18(13):7061. doi: 10.3390/ijerph18137061. PMID: 34280995; PMCID: PMC 8297075.
- Jain V, Langham MC, Wehrli FW. MRI estimation of global brain oxygen consumption rate [published correction appears in J Cereb Blood Flow Metab. 2010 Dec;30(12):1987] [published correction appears in J Cereb Blood Flow Metab. 2011 May;31(5):1336]. J Cereb Blood Flow Metab. 2010;30(9):1598-1607. doi: 10.1038/jcbfm.2010.49
- Norwood WI, Norwood CR. Influence of hypothermia on intracellular pH during anoxia. Am J Physiol. 1982;243(1):62-65. doi: 10.1152/ajpcell.1982.243.1.C 62
- Jonas RA, Bellinger DC, Rappaport LA, Wernovsky G, Hickey PR, Farrell DM, Newburger JW. Relation of PH Strategy and Developmental Outcome after Hypothermic Circulatory Arrest. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1993;106:362-368.
- Mezrow CK, Midulla PS, Sadeghi AM, Gandsas A Wang W, Dapunt OE, Zappulla R, Griepp RB. Evaluation of Cerebral Metabolism and Quantitative Electroencephalography after Hypothermic Circulatory Arrest and Low-Flow Cardiopulmonary Bypass at Different Temperatures. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1994;107:1006-1019.