Особенности реакции кардиореспираторной системы человека на гипоксию и гиперкапнию при различных положениях тела тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Ермолаев, Евгений Сергеевич

• Ермолаев, Евгений Сергеевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ермолаев, Евгений Сергеевич

Содержание

Содержание

Введение

Цель и задачи работы

Положения, выносимые на защиту

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Регуляция дыхания

1.2. Центральные и периферические хеморецепторы

1.3. Исследование вентиляционной реакции на гипоксию и гиперкапнию

1.4. Влияние условий микрогравитации и нормальной гравитации на вентиляционную реакцию

1.5. Актуальность клинических исследований механизмов регуляции дыхания

1.6. Анализ современного стендового испытательного оборудования и технологий исследования хемочувствителыюсти Глава 2. Методологические рекомендации по проведению исследований на базе аппаратно-программного комплекса для исследования хемочувствительности

2.1. Разработка аппаратно-программного комплекса для исследования хемочувствительности

2.2. Методика исследования вентиляционной реакции 73 Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

3.1. Вентиляционная реакция респираторной системы человека на хеморецептивные стимулы при различных положениях тела

3.2. Вентиляционная реакция респираторной системы человека на измененную дыхательную газовую смесь 90 Глава 4. Математическая модель биотехнической системы 99 «кардиореспираторная система человека и аппаратно-программный комплекс»

4.1. Разработка математической модели. Теоретическое обоснование

4.2. Выбор параметров модели

4.3. Исследование времени выравнивания содержания углекислого газа и 123 кислорода между выделенными резервуарами

4.4. Влияние антиортостатического положения тела человека на 128 регуляцию дыхания

Заключение и практические рекомендации по разработке

космического варианта комплекса

Выводы

Список обозначений и сокращений

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности реакции кардиореспираторной системы человека на гипоксию и гиперкапнию при различных положениях тела»

Введение

Существует целый ряд важных профессий, в которых дыхание человека происходит в условиях с измененной газовой средой. Развитие авиации и космонавтики, освоение глубин Мирового океана, водолазные работы, пребывание в герметичных помещениях, а также использование индивидуальных средств защиты требует пристального внимания специалистов к физиологическим проблемам, связанным с воздействием гиперкапнии и гипоксии на организм человека.

Известно, что в условиях микрогравитации изменяются механические свойства легких и грудной клетки. Измерение параметров форсированного дыхания у астронавтов показало, что по сравнению с вертикальным положением тела происходит небольшое снижение форсированной жизненной емкости и форсированного объема выдоха за 1 секунду, как в горизонтальном положении тела (Ю), так и во время космического полета [Рпзк е1 а1., 1993; Рпэк е1 а1., 1995]. Однако механизмы изменения дыхательной функции во время длительных космических полетов остаются недостаточно изученными.

В исследованиях с участием космонавтов до, во время и после 6-месячного пребывания на Международной космической станции (в 2007-2009 гг) было обнаружено, что во время полета происходило снижение частоты дыхания (около 25%) и длительности дыхательного цикла, а также увеличение продолжительности задержки дыхания [Вагапоу е1 а1., 2009]. Особенно важно отметить следующее:

1. Легочные объемы, потоки, вентиляция легких не изменяются при продолжительном космическом полете, что согласуется с ранее полученными результатами. Неизменность вентиляции легких предполагает отсутствие существенных изменений дыхательного стимула.

2. Впервые отмеченное увеличение продолжительности задержки дыхания, уменьшение вариабельности частоты дыхания и продолжительности

дыхательного цикла во время длительных орбитальных полетов могут быть вызваны изменениями в регуляции дыхания.

Межсистемные взаимозависимые реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем занимают особое место в исследовании физиологического действия фактора гравитации [Донина и др., 2013]. Хорошо известно, что изменения в сердечно-сосудистой системе непосредственно влияют на регуляцию дыхания. В своей лекции Нобелевский лауреат Corneille Heymans отметил, что «изменение артериального давления оказывает влияние на дыхательные центры посредством рефлекторных механизмов со стороны рецепторов синокаротидных зон и аортальных синусов» [Heymans, 1965]. Одной из возможных причин изменения регуляции дыхания может быть изменение состояния периферических хеморецепторов, находящихся в синокаротидном синусе. Кроме того, в синокаротидном синусе находятся рецепторы, реагирующие на величину артериального давления крови. Артериальное давление крови в синокаротидном синусе в условиях микрогравитации больше, чем на Земле, что неизбежно снижает импульсацию от этих рецепторов, что в свою очередь может снизить чувствительность периферического хеморефлекса [Баранов, 2006]. Необходимо также упомянуть о несколько увеличенном содержании СО2 на МКС.

Таким образом, измерение параметров хеморегуляции системы дыхания в ходе длительного космического полета представляет важную фундаментальную и практическую задачу для настоящих и будущих космических экспериментов.

Необходимость разработки соответствующих методик и аппаратуры определили цель и задачи данной диссертационной работы.

Цель и задачи работы

Цель работы:

Исследования динамики реакции системы дыхания человека на изменение состава дыхательной газовой смеси в условиях моделируемой невесомости с помощью разрабатываемого аппаратно-программного комплекса.

Задачи работы:

1. Выбор и обоснование наиболее информативных параметров, отражающих хемочувствительность дыхания человека в условиях микрогравитации.

2. Исследование динамики реакции кардиореспираторной системы человека на измененные дыхательные газовые смеси в различных положениях тела с помощью разработанного аппаратно-программного комплекса.

3. Разработка и создание аппаратно-программного комплекса для изучения вентиляционной реакции системы дыхания.

4. Разработка математической модели функционирования биотехнической системы, включающей кардиореспираторную систему человека и аппаратно-программный комплекс для исследования вентиляционной реакции системы дыхания.

5. Анализ результатов и подготовка рекомендаций по разработке космического варианта комплекса и методов исследования хемочувствительности применительно к условиям микрогравитации.

Научная новизна исследования

Впервые установлено, что реакция дыхательного объема на гиперкапническо-гипоксический стимул более чувствительна к постуральным изменениям, чем вентиляционная реакция (ВР). На основании этого рекомендуется включить этот параметр в число основных физиологических параметров, измеряемых в условиях космического полета.

Впервые было предложено техническое решение аппаратно-программного комплекса (АПК), предназначенного для исследования системы регуляции дыхания человека с учетом ограничения применения газовых баллонов высокого давления на борту космической станции. Аппаратно-программный комплекс был успешно испытан в сериях экспериментов по исследованию особенностей вентиляционных реакций в условиях моделируемой невесомости, а также влияние измененных дыхательных газовых смесей (ДГС) на регуляцию дыхания.

Показано, что предложенная математическая модель биотехнической системы (БТС), включающей кардиореспираторную систему человека и аппаратно - программный комплекс для исследования регуляции дыхания, позволяет сопоставлять результаты, полученные в тестах с возвратным дыханием (ВД) с использованием отличающихся методик.

Разработанные методики исследования регуляции дыхания человека можно использовать в условиях космического полета на борту космического корабля.

Теоретическое и практическое значение работы

Полученные данные расширяют существующие в настоящее время представления о регуляции дыхания в процессе адаптации организма человека к условиям космического полета и другим экстремальным факторам окружающей среды. Изучение особенностей механизмов регуляции дыхания в условиях моделируемой невесомости вносит весомый вклад в развитие теоретических основ физиологии и космической медицины.

Существенную теоретическую и практическую значимость представляют данные, полученные при исследовании влияния положения тела и длительного

воздействия гипоксии на регуляцию дыхания человека. Физиологическое обоснование применяемых для этого методик может быть полезным для практики космической физиологии и медицины в целях применения данных методов для решения научных, экспертных, прогностических и тренировочных медико-биологических задач во время космического полета.

Разработанные аппаратно-программный комплекс и математическая модель биотехнической системы позволили отработать методику изучения регуляции дыхания человека в невесомости, автоматизировать процесс исследования и решить проблему плохой сопоставимости результатов, полученных различными методиками. Это повысит эффективность работы космических биологов и снизит риски, связанные с исследовательской работой на борту космического корабля.

Совокупность полученных данных расширяет представления о возможных изменениях в системе дыхания в условиях длительных космических полетов, например, в ходе экспедиций на Марс.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены:

на 13-й научно-технической конференции «Медико-технические технологии на страже здоровья» (Испания, о. Майорка, 28 сентября - 2 октября, 2011 г);

на международной конференции «7 Российско-Баварская конференция по биомедицинской инженерии» (Бавария, г. Эрланген, 10-14 октября, 2011 г);

на «Мировом конгрессе Медицинской физики и Биомедицинской техники» (Китай, г. Пекин, 26-31 мая 2012 г);

на «XIV конференции по космической биологии и авиационной медицине с международным участием» (РФ, г. Москва, 28-30 октября 2013 г);

на «Первой республиканской инновационной выставке «1г^Ехро» (РФ, Республика Ингушетия, г. Магас, 17 декабря 2013 г);

на международной конференции «40 научная ассамблея Коспар» (РФ, г. Москва, 2-10 Августа 2014 г).

Публикации по теме диссертации

Основное содержание диссертации отражено в 8 публикациях в отечественной и зарубежной печати, в том числе в 2 статьях в рецензируемых журналах, главе монографии и заявке на изобретение, получившей положительное решение о выдаче патента.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка цитируемых работ и дополнена приложением. Объем диссертации составляет 152 страницы печатного текста, включая 43 рисунка и 19 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 139 источников, из которых 34 отечественных и 105 зарубежных источников. Приложение содержит 27 страниц печатного текста, включая 29 рисунков и 15 таблиц.

Положения, выносимые на защиту

1. Реакция респираторной системы на сочетанное гиперкапническо-гипоксическое воздействие изменяется в условиях моделируемой невесомости. Возможными причинами этого изменения являются сопряженные перестройки в кардиореспираторной системе человека.

2. Реакция дыхательного объема на гиперкапническо-гипоксический стимул более чувствительна к постуральным воздействиям, чем вентиляционная реакция, а значит, этот параметр необходимо включить в измеряемые в условиях космического полета физиологические показатели.

3. С помощью аппаратно-программного комплекса, разработанного с учетом ограничений в применении баллонов с сжатыми газами, для изучения реакции респираторной системы на гипоксию и гиперкапнию можно проводить различные тесты с возвратным дыханием в гермообъектах, в том числе и на борту космической станции.

4. С помощью математической модели биотехнической системы, включающей в себя кардиореспираторную систему человека и аппаратно-программного комплекса для исследования реакции респираторной системы на гипоксию и гиперкапнию, можно объективно сравнивать результаты различных тестов с возвратным дыханием.

1. Обзор литературы 1.1. Регуляция дыхания

Адекватное снабжение тканей кислородом и удаление из организма углекислого газа осуществляется в основном координированной деятельностью систем внешнего дыхания, кровообращения и крови. Основное значение внешнего дыхания заключается в поддержании оптимального (в обычных условиях почти постоянного) газового состава артериальной крови - напряжений кислорода (Рог) и углекислого газа (Рсог) и тем самым в известной мере концентрации водородных ионов (рН). Ее регуляция осуществляется благодаря управлению легочной вентиляцией [Бреслав, Пятин, 1994].

Любые отклонения рН, Р02 и Рсог воздействуют на дыхательный центр (непосредственно или через хеморецепторы), вызывая ответную реакцию, направленную на устранение этих отклонений.

Хеморецепторы изменяют вентиляцию, реагируя на изменения химического состава омывающей их крови. Центральные и периферические хеморецепторы, находясь в возбужденном состоянии, увеличивают легочную вентиляцию, чтобы она соответствовала метаболическим потребностям тканей [вапог^, 1993]. Хеморегуляция дыхания работает на принципе отрицательной обратной связи, главным образом, поддерживая постоянство концентраций ионов водорода в тканях мозга. Центральные и периферические хеморецепторы воздействуют на дыхание посредством хеморефлексов [ОиШп, 1990].

Так же как содержание углекислого газа в крови действует на вентиляцию, так и вентиляция влияет на уровень СО2. Уравнение метаболической гиперболы, описывающей действие вентиляции на парциальное давление углекислого газа, имеет следующий вид:

(Расо2 - Р,со2) * С = (1)

где Расо2 - напряжение СО2 в артериальной крови (мм рт.ст.), Р1СО2 - парциальное давление СОг во вдыхаемом воздухе (мм рт.ст.), оно незначительно в

окружающем воздухе, Усо2 - количество выдыхаемого СО2 в минуту (л/мин) и УА - альвеолярная вентиляция (л/мин), С - константа. При постоянном Усо2, Уд и Расо2 обратно пропорциональны друг другу. Пересечение метаболической гиперболы и суммарной реакции на возбуждение периферических и центральных хеморецепторов указывает на равновесное положение в регуляции дыхания. На рисунке 1 представлены кривые вентиляционной реакции и метаболическая гипербола для состояния покоя, когда Усо2 составляет около 200 мл/мин. В этой точке альвеолярное парциальное давление С02 равно примерно 40 мм рт.ст., а альвеолярная вентиляция порядка 7 л/мин.

Аптепиальное Ро^. мм пт.ст.

в покое

-1-1-1-1-Т-1-1-Г

36 38 40 42 44 46 48 50

Артериальное Рсо2, мм рт.ст.

Рисунок 1 - Вентиляционная реакция на С02, вызванная возбуждением центральных и периферических хеморецепторов, показана прямыми линиями при различных уровнях Рсо2 в артериальной крови. Изменение напряжения С02 в артериальной крови в ответ на изменение альвеолярной вентиляции показано изогнутой линией. Равновесная точка - общее решение линейного и гиперболического уравнений [Mohan, 1997]

Помимо хеморефлексов, дыханием также управляют стимулы, которые вызывают основную вентиляцию, и во время бодрствования эти стимулы не

зависят от возбуждения хеморецепторов. Когда Рсо2 ниже определенного порога, управление дыханием не зависит от хеморецепторных стимулов, и может отличаться при физических нагрузках и в стрессовых ситуациях. Усиление дыхания рефлекторным путем через хеморецепторы каротидных и аортальных телец при низком напряжении кислорода в крови, а так же управление дыхательным центром, чувствительным к изменению напряжения углекислого газа, ритмом и глубиной дыхания для приспособления вентиляции к метаболическим потребностям организма, называется управлением дыханием ио отклонению.

При мышечной работе адаптация дыхания к нагрузке происходит благодаря рецепторам двигательного аппарата, что подтверждается увеличением минутного объема вентиляции легких в начале работы, когда еще нет отклонения Р02 и Рсо2 в артериальной крови, и сдвига рН. Такой тип регулирования называется управлением дыханием по возмущению.

Таким образом, регуляция, как по отклонению, так и по возмущению направлена на достижение одного и того же результата - постоянства рН, Ро2 и Рсо2в артериальной крови [Бреслав, Пятин, 1994; Шейд, 2004].

Система регуляции дыхания - это комбинированная система автоматического управления, в которой используются преимущества обоих механизмов регуляции: как по возмущению, так и по отклонению. Этим, по-видимому, исчерпываются основные механизмы регуляции дыхания при работе у человека, не привыкшего к физическим нагрузкам. У него появляются заметные сдвиги в газовом составе артериальной крови, необходимые для коррекции недостаточно точных ответных реакций дыхательного центра. Однако у тренированного человека сдвиги в газовом составе артериальной крови практически отсутствуют. А значит, система регуляции дыхания обладает способностью к самообучению [Бреслав, Пятин, 1994; Уэст, 2008].

В формировании дыхательных циклов ведущую роль играют нейроны продолговатого мозга. По распределению импульсной активности в дыхательном цикле нейроны классифицируются на инспираторные, экспираторные и

постинспираторные. В спинном мозгу находятся скопления мотонейронов, аксоны которых направляются к дыхательным мышцам: диафрагме, поперечной и прямой, наружным и внутренним межреберным и косым мышцам живота.

В классических работах по физиологии дыхания показано, что одновременно несколько сенсорных систем контролируют вентиляционную реакцию на дыхательный моторный стимул [Уэст, 1988; Шейд, 2004]. Эта афферентная обратная связь включает четыре основные составляющие: мышечные чувствительные нервы, легочные рецепторы, рецепторы дыхательных путей и хеморецепторы. Информация от этих источников передается как в дыхательный центр, так и в высшие мозговые центры (соматосенсорной и ассоциативной коры). Электроэнцефалография и изучение вызванных потенциалов, связанных с дыханием, подтвердили, что механостимуляция, хемостимуляция и моторный стимул изменяют активность нейронов мозга, которая лежит в основе когнитивного осознания дыхания. Если дыхание в достаточной степени нарушено (внешней нагрузкой у здорового человека или внутренней нагрузкой у человека с сердечно-легочными заболеваниями), то это приводит к активации лимбических и паралимбических структур, которые подают сигналы эмоциональной реакции на воспринимаемую угрозу [О'ВоппеН е1 а1., 2007].

1.2. Центральные и периферические хеморецепторы

Центральные хеморецепторы (ЦХР) - группа нейронов, чувствительных к изменению Рсо2 в артериальной крови и концентрации ионов водорода в спинномозговой жидкости. Они участвуют в постоянном контроле вентиляции и расположены у вентральной поверхности продолговатого мозга около выходов IX и X черепно-мозговых нервов. ЦХР омываются внеклеточной жидкостью головного мозга и реагируют на изменения в ней pH. Спинномозговая жидкость отделена от крови гематоэнцефалическим барьером, относительно непроницаемым для ионов водорода, но свободно пропускающим молекулярный С02 [Уэст, 1988].

Местоположение центральных хеморецепторов влияет на центральный хеморефлекс. Во-первых, из-за гематоэнцефалического барьера концентрация ионов водорода, регистрируемая ЦХР, более тесно связана с артериальным Рсо2, а не с артериальным pH. При росте артериального напряжения углекислого газа, С02 диффундирует в спинномозговую жидкость из кровеносных сосудов мозга, тем самым высвобождая ионы водорода, которые стимулируют центральные хеморецепторы, вызывая пропорциональное увеличение вентиляции. Повышенное артериальное Рсо2 действует в мозгу как сосудорасширяющее, приводя к увеличению мозгового кровотока.

Центральное Рсо2 определяется 3 факторами: артериальным Расо2, С02, образующимся в тканях мозга, и мозговым кровотоком - и изменяется пропорционально Расо2 и обратно пропорционально мозговому кровотоку. Таким образом, при изменении Расо2 или мозгового кровотока изменения в центральном Рсо2 произойдут примерно через 5 минут [Philip, Duffin А., Duffin J., 2009].

Во-вторых, так как ЦХР обеспечены током крови, равным примерно 0.01 мл/сек на каждый мл ткани рецептора, существует временная задержка в изменении Рсо2 у центральных хеморецепторов по отношению к таковому для артериальной крови [Duffin, 1990]. В экспериментах, где уровень артериального Рсо2 резко возрастал, напряжение углекислого газа у ЦХР постепенно

увеличивалось по экспоненциальному закону [Nunn, 1967]. Постоянная времени этой экспоненты может быть оценена как обратная перфузии тканей хеморецепторов, т.е. 100 секунд. Экспонента затухает в течение приблизительно трех постоянных времени, таким образом, необходимо около 5 минут, чтобы Рсо2 у ЦХР вышло на новый уровень.

И, в-третьих, Рсо2 у центральных хеморецепторов отличается от значения в артериальной крови - оно ближе к Рсо2 смешанной венозной крови, оттекающей от мозга. Из-за того, что изменение мозгового кровотока меняет церебральную артериовенозную разницу по напряжению углекислого газа, разница между Рсо2 в артериальной крови и у ЦХР будет изменяться вследствие изменения мозгового кровотока [Berkenbosch, 1988].

Периферические (артериальные) хеморецепторьт (ПХР) находятся в каротидных (область бифуркации общих сонных артерий) и в аортальных тельцах (верхняя и нижняя поверхность дуги аорты). Среди них у человека главную роль играют ПХР каротидных телец, и они считаются единственным источником рефлекторной стимуляции дыхания, реагирующим на три вида воздействий: гипоксию, гиперкапнию, а также на изменение pH. Относительный вклад аортальных телец в вентиляцию является минимальным. Схема регуляции дыхания посредством центральных и периферических хеморефлексов представлена на рисунке 2.

J. Н. Jn. Comroe и С. F. Schmidt в 1938 году и позднее J. F. Perkins (1968) высказывали разное мнение по поводу вклада периферических хеморецепторов в регуляцию дыхания в состоянии покоя. В поддержку первого мнения были получены данные о том, что активность периферических хеморецепторов проявлялась после нескольких вдохов стопроцентным кислородом бодрствующими людьми, в результате вентиляция уменьшалась всего на 10% [Comroe, Schmidt, 1938; Dejours, 1963]. При этом, если гипероксия поддерживалась на протяжении нескольких минут, то снижение запасов гемоглобина для транспорта Н+ и небольшое снижение в церебральном кровотоке приводила к небольшому увеличению концентрации Н+ в тканях мозга. Таким

образом, ацидоз вызывал рост активности центральных хеморецепторов, которые компенсируют эффект снижения активности каротидных хеморецепторов - в результате чего, происходит восстановление дыхания к норме.

Регуляция дыхания

Рисунок 2 - Схема регуляции дыхания посредством центральных и периферических хеморефлексов [Duffin, 1990]

Эти данные приводят в качестве довода к предположению о том, что каротидные хеморецепторы вносят только малый вклад в регуляцию дыхания в состоянии покоя здоровых бодрствующих людей. По утверждению J. II. Jn. Comroe и С. F. Schmidt: «Рефлексы каротидных телец играют лишь вспомогательную роль ... регуляция дыхания в нормальных условиях всецело обеспечивается ответом со стороны клеток центра посредством химического стимула (главным образом С02)» [Comroe, Schmidt, 1938]. D. F. Donnelly уточнил, что «главная роль каротидных телец - детектировать гипоксию и реагировать на нее» [Donnelly, 1997].

Fitzgerald et al. в своих исследованиях на собаках обнаружили, что при однонаправленной и билатеральной перфузии через изолированную сонную артерию гинероксической или гииокапнической кровыо вентиляция снижается на 30% и 24% соответственно [Fitzgerald et al., 1964]. Другие исследования дают основания предполагать о значительно большем вкладе каротидных хеморецепторов в регуляцию дыхания в состоянии покоя, по сравнению с

результатами исследований при дыхании чистым кислородом [Brown et al., 1993; Pan et al., 1983].

Таким образом, вентиляционные реакции на стимуляцию ПХР могут быть рассмотрены с двух точек зрения. Периферические хеморецепторы могут считаться детекторами гипоксии, где ионы водорода (углекислый газ) выступают как усилители чувствительности. Нарастающая изокапническая гипоксия приводит к гиперболическому увеличению вентиляции, а значит, вентиляционная реакция на гипоксию зависит от Рсо2. Кроме того, ПХР можно рассматривать как детекторы ионов водорода в артериальной крови (углекислого газа), чувствительность которых увеличивается при гипоксии [Mohan, 1997].

При этом остаются небольшие сомнения в том, что активность периферических хеморецепторов и вентиляция увеличиваются с гиперкаинией и снижаются с гипокапнией. Тем не менее, несколько работ подтверждали это. Рост вентиляционного ответа на гиперкапнию наблюдался в исследованиях с денервацией каротидных тел, при этом чувствительность к С02 снижалась только на 10-40% только через несколько недель после денервации [Katsaros, 1968; Berger, Dutton, Krasney, 1973]. В целом, вклад периферических хеморецепторов при дыхании в покое недооценен в ранннх исследованиях с денервацией каротидных телец, поскольку в них не рассматривали период максимального проявления реакции [Katsaros, 1968].

Данные, полученные с помощью различных методик, с целью разделения реакций от возбуждения периферических и центральных хеморецепторов, так же говорят, хотя и о малом, но определенно существенном влиянии периферических хеморецепторов на чувствительность к С02.

Тем не менее, каротидные тельца считаются хехморецепторами артериальной крови, чувствительными к изменениям в Ро2, Рсо2и pH. Напряжение углекислого газа и концентрация ионов водорода в артериальной крови может влиять на pli в каротидном тельце, т.к. в отличие от центральных хеморецепторов здесь нет гематоэнцефалического барьера. Гипоксия и гиперкапния выступают в качестве вазодилататоров, увеличивая приток крови к каротидным тельцам,

которые реагируют не только на гипоксию, но также и на ионы водорода и на изменения в их концентрации, связанные с углекислым газом [Ilombien, Griffo, Roos, 1961].

Гипоксия вызывает увеличение вентиляции посредством периферических хеморецепторов, но основное влияние на них оказывают ионы водорода. Это наводит на 2 важных заключения: гипероксия снижает чувствительность периферических хеморецепторов на ионы водорода в несущественной степени; снижение концентрации ионов водорода ниже определенного порога вентиляционной чувствительности вызывает небольшую реакцию хеморецепторов на гипоксию. Однако во время длительной гипоксии хеморефлекс претерпевает изменения [Philip, Duffin A., Duffin J., 2009].

Исследования показывают, что острого вентиляционного ответа на гипоксию не наблюдается, если величина Рсо2 ниже периферического хеморефлекторного порога [Rapanos, Duffin, 1997].

В количественном отношении гораздо большую роль играет ответная реакция на изменение Рсо2 артериальной крови центральных, а не периферических хеморецепторов. Так, если здоровый человек вдыхает газовую смесь, содержащую С02, активизация ПХР обусловливает изменение дыхания менее чем на 20 %. Однако скорость реагирования их выше, и они, по-видимому, важны для приспособления вентиляции к внезапным изменениям Рсо2 [Уэст, 1988].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ермолаев, Евгений Сергеевич, 2015 год

Список литературы

1. Агаджанян H.A., Елфимов А.И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. М.: Медицина, 1986. 272 с.

2. Александрова Н.П., Донина Ж.А., Данилова Г.А., Тихонов М.А., Баранов В.М. Вентиляторный ответ на изокапническую гипоксию в антиортостатических условиях // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2008. Т. 94. № 12. С. 1414-1419.

3. Атьков О.Ю., Бедненко B.C. Гипокинезия, невесомость: клинические и физиологические аспекты. М.: Наука, 1989. 304 с.

4. Баевский P.M., Слепченкова И.Н., Фунтова И.И., Черникова А.Г. Исследования физиологических функций организма бесконтактным методом во время сна в длительном космическом полете. Эксперимент «Сонокард» // Космическая биология и медицина. Т. 2: Медико-биологические исследования на российском сегменте МКС. М.: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, 2011. С. 39-55.

5. Баранов В.М., Тихонов М.А., Асямолова Н.М., Волков М.Ю., Котов А.Н., Савченко Г.Э., Хайдаков К.С. Внешнее дыхание и газообмен в космических полетах: Обзор //Космическая биология и авиакосмическая медицина, 1991. Т. 25. № 6. С. 4-8.

6. Баранов В.М. Дыхание и невесомость // Актовая речь, М.: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, 2006. 54 с.

7. Баранов В.М. Физиологический анализ возможных причин гипоксемии в невесомости // Физиология человека, 2011.Т. 37. № 4. С. 72-78.

8. Баранов В.М., Котов А.Н., Тихонов М.А. Исследования вентиляторной функции лёгких и биомеханики дыхания в длительных космических полетах // Орбитальная станция «Мир». Том 2: Медико-биологические эксперименты. М.: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, 2002. С. 17-24.

9. Баранов В.М., Миняева A.B., Миняев В.И., Колесников В,И., Попова Ю.А., Суворов A.B. Особенности произвольного управления дыхательными

движениями в условиях длительного космического полета // Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология, 201 la.T. 23. № 20. С. 17.

10. Баранов В.М., Попова Ю.А., Суворов A.B., Дьяченко А.И., Колесников В.И., Миняева A.B., Миняев В.И. Исследование регуляции и биомеханики дыхания в условиях космического полёта // Космическая биология и медицина 2. Медико-биологические исследования на российском сегменте МКС, М.: ГНЦ РФ-ИМБП РАН, 2011b. С. 72-92.

11. Бреслав И.С., Пятин В.Ф. Центральная и периферическая хеморецепция системы дыхания // Физиология дыхания, ред. Бреслав И.С., Исаев Г.Г., СПб: Наука, 1994. С. 342, 416, 458.

12. Газенко О.Г., Григорьев А.И., Егоров А.Д. Реакции человека в космическом полете // Физиологические проблемы невесомости. М.: Медицина, 1990. С. 15-48.

13. Генин A.M., Волошин В.Г., Соколов В.И., Тихонов M.JI. Легочная вентиляция и легочный кровоток при действии отрицательного давления на нижнюю чисть тела // Космическая биология и медицина, 1969. Т. 3. № 6. С. 66-70.

14. Генин A.M., Дьяченко А.И. Дыхание при измененной гравитации // Физиология дыхания. Отв. ред. И.С.Бреслав и Г.Г.Исаев, СПб: Наука, 1994. С. 654-665.

15. Григорьев А.И., Егоров А.Д. Длительные космические полеты // Человек в космическом полете. М., 1997. С. 368-447.

16. Донина Ж.А., Баранов В.М., Александрова Н.П., Ноздрачев А.Д. Дыхание и гемодинамика при моделировании физиологических эффектов невесомости // СПб.: Наука, 2013. С 98 -108.

17. Дьяченко А.И. Влияние положения тела человека на дыхательный импеданс // Физиологя человека, 1996. Т. 22. № 1.С. 104-110.

18. Дьяченко А.И., Зизина А.Г., Степанов Е.В., Шулагин Ю.А. Математическая модель динамики содержания эндогенной моноокиси углерода в организме человека // Препринт 3, 2008.

19. Дьяченко А.И., Мехедова Е.Б., Шулагнн Ю.А. Изменение дыхательного импеданса в условиях водной иммерсии // Российский журнал биомеханики, 2010. Т. 14, № 1 (47). С. 86-94.

20. Дьяченко А.И., Шабельников В.Г. Математические модели действия гравитации на функции легких // Проблемы космической биологии. М.: Наука, 1985. Т. 51. 280 с.

21. Дьяченко А.И., Шулагин Ю.А., Суворов A.B., Ермолаев Е.С., Гончаров А.О. Заявка на патент РФ №2014102286 на изобретение от 24.01.2014 // Автоматизированный аппаратно-программный комплекс для оценки состояния системы регуляции дыхания. Получено положительное решение о выдаче патента.

22. Коваленко Е.А., Вацек А., Хаазе Г., Бобровницкий М.П., Семенцов В.Н. Кислородный режим тканей // Результаты медицинских исследований, выполненных на орбитальном научно-исследовательском комплексе «Салют-6» -«Союз», М.: Наука, 1986. С. 293-301.

23. Коваленко Е.А., Черняков И.Н. Кислород тканей при экстремальных факторах полета // Проблемы космической биологии, М.: Наука, 1972. Т.21. 263 с.

24. Малкин В.Б., Гора Е.П. Гипервентиляция // Проблемы космической биологии, М.: Наука, 1990. Т. 70. 184 с.

25. Миняева A.B., Колесников В.И., Попова Ю.А., Суворов A.B., Миняев В.И., Баранов В.М. Динамика параметров произвольных дыхательных движений космонавтов в условиях длительного пребывания в невесомости // Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология, 2011. Т. 24. № 32. С. 16-29.

26. Попова Ю.А., Суворов A.B., Дьяченко А.И., Колесников В.И. Биомеханика и регуляция внешнего дыхания в условиях 5-суточной иммерсии // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2011. Т. 45. № 6. С. 26-31.

27. Суворов A.B. Внешнее дыхание и газообмен человека во время длительного пребывания в условиях гипербарии // Дисс. на соиск. уч.ст. к.м.н. М.:ИМБП, 1986. 137 с.

28. Уэст Д.Б. Физиология дыхания // М.: Мир, 1988.

29. Уэст Д.Б. Патофизиология органов дыхания // М.: Бином, 2008.

30. Хасис Г.Л. Показатели внешнего дыхания здорового человека. Кемерово, 1975. Ч. I. 250 с. Ч. II. 160 с.

31. Шулагин Ю.А., Дьяченко А.И., Ермолаев Е.С., Гончаров А.О. Разработка метода оценки чувствительности дыхания человека к углекислому газу для применения в гравитационной физиологии // Технологии живых систем, 2012. Т.9. № 10. С. 14-22.

32. Шулагин Ю.А., Дьяченко А.И., Павлов Б.Н. Влияние аргона на потребление кислорода человеком при физической нагрузке в условиях гипоксии // Физиология человека, 2001. Т.27. С. 95-101.

33. Шейд П. Физиология дыхания // Фундаментальная и клиническая физиология. Учебник. Под ред. А.Г. Камкина, А.А. Каменского, М.: «Академия», 2004. С. 773838.

34. Яхонтов Б.О., Шулагин Ю.А. Вентиляторная реакция на С02 у водолазов при действии различных гипербарических факторов // "Гипербарическая медицина". Материалы VII Международного Конгресса по гипербарической медицине (2-6 сентября 1981). Т.2. М.: "Наука", 1983. С.195-198.

35. Ainslie P. N., Duffin J. Integration of cerebrovascular C02 reactivity and chemoreflex control of breathing: mechanisms of regulation, measurement, and interpretation // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Сотр. Physiol., 2009. Vol. 296. № 5. P. 1473-1495.

36. Attinger E.O., Monroe R.G., Segal M.S. The mechanisms of breathing in different body postures // J. Clin. Invest., 1954. Vol. 35. P. 904-911.

37. Baranov V.M., Suvorov A.V., Dyachenko A.I., Popova J.A., Minyaeva A.V. and Kolesnikov V.I. Respiration and respiratory control in long-term spaceflight // 17th IAA Humans in Space Symposium, Moscow, Russia, June 7-11, 2009. P. 129-130.

38. Berger A.J., Dutton R.E., Krasney J.A. Respiratory recovery from C02 breathing in intact and chemodenervated awake dogs //J. Appl. Physiol., 1973. Vol. 35. P. 35-41.

39. Berkenbosch A., Bovill J.G., Dahan A., DeGoede J. and Olievier I.C.W. The ventilator C02 sensitivities from Read's rebreathing method and the steady-state method are not equal in man // Journal of Physiology, 1988. Vol. 411. P. 367-377.

40. Bettinelli D., Kays C., Bailliart O. et al. Effect of gravity and posture on lung mechanics //J. Appl. Physiol., 2002. Vol. 93. P. 2044-2052.

41. Borg G.A. Psychophysical bases of perceived exertion. // Medicine and Science in Sports and Exercise, 1982. Vol. 14. P. 377-381.

42. Brown D. R., Forster H. V., Greene A. S. and Lowry T. F. Breathing periodicity in intact and carotid body-denervated ponies during normoxia and chronic hypoxia.// J. Appl. Physiol., 1993. Vol. 74, P. 1073-1082.

43. Brunner M.J., Sussman M.S., Greene A.S., Kallman C.H. and Shoukas A.A. Carotid sinus baroreceptor reflex control of respiration // Circ. Res., 1982. Vol. 51. P. 624-636.

44. Bye P.T. P., Esau S.A., Walley K.R., Macklem P.T. and Pardy R.L. Ventilatory muscles during exercise in air and oxygen in normal men // Journal of Applied Physiology, 1984. Vol. 56. P. 464-471.

45. Carlson J. T., Hedner J., Elam M., Ejnell H., Sellgren J. and Wallin B. G. Augmented resting sympathetic activity in awake patients with obstructive sleep apnea //Chest, 1993. Vol. 103. P. 1763- 1768.

46. Comroe J.H.Jn., Schmidt C.F. The part played by reflexes from the carotid body in the chemical regulation of respiration in the dog // Am. J. Physiol., 1938. Vol. 121. P. 75-97.

47. Cunningham D.J.C., Robbins P.A., Wolff C.B. Integration of respiratory responses to changes in alveolar partial pressures of C02 and 02 and in arterial pH // Handbook of Physiology. Sec. 3: The Respiratory System. Vol. 2: Control of Breathing. Part II. Edited by N. S. Chemiack and J. G. Widdicombe. Bethesda, MD: American Physiological Society, 1986. P. 475-528.

48. Czyzyk-Krzeska M. F., Trzebski A. Respiratory related discharge pattern of sympathetic nerve activity in the spontaneously hypertensive rat // J. Physiol. (Lond.), 1990. Vol.426. P.355-368.

49. Dejours P. Control of respiration by arterial chemoreceptors // Ann. NY Acad. Sci., 1963.Vol. 109. P. 682-695.

50. Donina Zh.A., Danilova G.A., Aleksandrova N.P. Effects of body position on the ventilatory response to hypercapnia. // Eur. J Med. Res., 2009. Vol. 14. № 4. P. 63-66.

51. Donnelly D. F. Are oxygen dependent K+ channels essential for carotid chemo-transduction?//Respir. Physiol., 1997. Vol. 110. P. 211-218.

52. Duffin J. The chemoreflex control of breathing and its measurement // Canadian Journal of Anaesthesia, 1990. Vol. 37.P. 933-942.

53. Duffin J. Role of acid-base balance in the chemoreflex control of breathing // J. Appl. Physiol., 2005. Vol. 99. № 6. P. 2255-2265.

54. Duffin J. Measuring the ventilatory response to hypoxia // J. Physiol., 2007. Vol. 584. № l.P. 285-293.

55. Duffin, J. Measuring the respiratory chemoreflexes in humans // Respir. Physiol. Neurobiol., 2011. Vol. 177. № 2. P. 71-79.

56. Duffin J., McAvoy G.V. The peripheral-chemoreceptor threshold to carbon dioxide in man//Journal of Physiology (London), 1988. Vol. 406. P. 15-26.

57. Duffin J., Mohan R. M., Vasiliou P., Stephenson R. and Mahamed S. A model of the chemoreflex control of breathing in humans: model parameters measurement // Respir. Physiol., 2000. Vol. 120. № 1. P. 13-26.

58. Duggan C.J., Watson A., Pridel A.B. Increases in nasal and pulmonary resistance in supine posture in asthma and normal subjects // American Review of Respiratory disease, 1990. Vol. 141. P. 716.

59. Dumas S., Pequignot J. M., Ghilini G., Mallet J. and Denavit-Saubre M. Plasticity of tyrosine hydroxylase gene expression in the rat nucleus tractus solitarius after ventilatory acclimatization to hypoxia//Mol. Brain Res., 1996. Vol. 40. P. 188-194.

60. Dyachenko A., Shulagin Y., Stepanov E. and Zizina A. System of metabolic gases transportation: simulation and parameters estimation by noninvasive technique // M. Long (Ed.): World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, IFMBE Proceedings, 2010. Vol. 31. P. 1587-1590.

61. Easton P.A., Slykerman L.J., Anthonisen N.R. Ventilatory response to sustained hypoxia in normal adults // J. Appl. Physiol., 1986. Vol. 61. P. 906-911.

62. Eckberg D.L., Nerhed C.H., Wallin G. Respiratory modulation of the muscle sympathetic and vagal cardiac outflow in man // J. Physiol. (Lond.), 1985. Vol. 365. P. 181-196.

63. Eldridge F.L., Millhorn D.E. Oscillation, gating and memory in the respiratory control system // In Handbook of Physiology. Section 3: The Respiratory System, 1986. Vol. 2. P. 93- 113.

64. Elliott A.R., Prisk G.K., Schollman C. and Hoffman U. Hypercapnic ventilatory response in humans before, during and after 23 days of low level C02 exposure // Aviat. Space Environ. Med., 1998. Vol. 69. P. 391-396.

65. Endoh H., Kaneko T., Nakamura H., Doi K. and Takahashi E. Improved cardiac contractile functions in hypoxia-reoxygenation treated with low concentration C02 // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2000. Vol. 279. № 2713. P. 9.

66. Ermolaev E.S., Dyachenko A.I, Shulagin Y.A., Goncharov A.O. and Demin A.V. Effect of head-down human body position on chemoreflex control of Breathing // M. Long (Ed.): World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, IFMBE Proceedings, 2012. Vol. 39. P. 2068-2071. URL: www.springerlink.com. ISSN: 16800737.

67. Fencl V., Miller T.B., Pappenheimer J.R. Studies on the respiratory response to disturbances of acid-base balance, with deductions concerning ionic composition of cerebral interstitial fluid // Am. J. Physiol., 1966. Vol. 210. P. 459-472.

68. Fencl V., Vale J.R., Broch J.A. Respiration and cerebral blood flow in metabolic acidosis and alkalosis in humans // Journal of Applied Physiology, 1969. Vol. 27. P. 6776.

69. Fitzgerald R.S., Penman R.W.B., Perkins J.F. and Zajtchuk Jr.J.T. Ventilatory response to transient perfusion of carotid chemoreceptors // Am. J. Physiol., 1964. Vol. 207. P. 1305-1313.

70. Forster H. V., Dunning M. B., Lovvry T. F., Erickson B. K., Forster M. A., Pan L. G., Brice A. G. and Effros R. M. Effect of asthma and ventilatory loading on PaC02 during exercise in humans // J. Appl. Physiol., 1993. Vol. 75. P. 1385-1394.

71. Fovvle A. S. E., Campbell E. J. M. The immediate carbon dioxide storage capacity of man // Clinical Science, 1964. Vol. 27. P. 41-49.

72. Fregosi R. F., Mitchell G.S. Long-tem facilitation of inspiratory intercostals nerve activity following carotid sinus nerve stimulation in cats // Journal of Physiology (London), 1994. Vol.477. P. 469-479.

73. Fritsch J. M., Charles J. B., Bennett B. S., Jones M. M. and Eckberg D.L. Short-duration spaceflight impairs human carotid baroreceptor-cardiac reflex responses // J. Appl. Physiol., 1992. Vol. 73. P. 664- 671.

74. Fritsch-Yelle J.M., Charles J. B., Jones M. M., and Wood M. L. Microgravity decreases heart rate and arterial pressure in humans // J. Appl. Physiol., 1996. Vol. 80. P. 910-914.

75. Ganong W.F. Review of Medical Physiology // Appleton and Lange. Connecticut, 1993. 380 p.

76. Goncharov A.O., Ermolaev E.S., Shulagin Y.A. and Dyachenko A.I. Effect of 3-day dry immersion on ventilator response to hypercapnic hypoxia // 40th COSPAR Scientific Assembly, presentation F4.4-0024-14, 2014.

77. Greenberg H.E., Sica A., Batson D. and Scharf S.M. Chronic intermittent hypoxia increases sympathetic responsiveness to hypoxia and hypercapnia // J. Appl. Physiol., 1999. Vol. 86. № 1. P. 298-305.

78. Haselton J.R., Guyenet P.G. Central respiratory modulation of medullary sympathoexcitatory neurons in the rat // Am. J. Physiol., 1989. Vol. 256. P. 739-750.

79. Hedner J., Wilcox I., Laks L., Grunstein R. and Sullivan C. A specific and potent pressor effect of hypoxia in patients with sleep apnea // Am. Rev. Respir. Dis., 1992. Vol. 146. P. 1240-1245.

80. Hedner J., Darpo B., Ejnell H., Carlson J. and Caidahl K. Reduction in sympathetic activity after long-term CPAP treatment in sleep apnoea: cardiovascular implications // Eur. Respir .J., 1995.Vol. 8. P. 222-229.

81. Heistad D., Abboud F.M., Mark A.L., and Schmid P.G. Interaction of baroreceptor and chemoreceptor reflexes //J. Clin. Invest., 1974. Vol. 53. P. 1226-1236.

82. Heistad D., Abboud F.M., Mark A.L., and Schmid P.G. Effect of baroreceptor activity on ventilatory response to chemoreceptor stimulation // J. Appl. Physiol., 1975. Vol. 39. P. 411-416.

83. Heymans C. The part played by vascular presso- and chemoreceptors in respiratory control // Nobel Lectures—Physiology or Medicine (1922-1941), edited by Anonymous, Amsterdam: Elsevier, 1965. P. 460-481.

84. Hombien T.F., Griffo Z.J., Roos A. Quantification of chemoreceptor activity : interrelation of hypoxia and hypercapnia // Journal of Neurophysiology, 1961. Vol. 24. P. 561-568.

85. Jacobi M. S., Patil C. P., Saunders K. B. Comparison of transient, steady state and rebreathing methods measuring the ventilatory response to carbon dioxide in man // Journal of Physiology, 1987. Vol. 394. 58 p.

86. Katayama K., Sato Y., Ishida K., Mori S. and Miyamura M. The effects of intermittent exposure to hypoxia during endurance exercise training on the ventilator responses to hypoxia and hypercapnia in humans // European Journal of Applied Physiology, 1998. Vol. 78. P. 189-194.

87. Katsaros B. Evidence for the existence of a respiratory drive of unknown origin conducted in the carotid sinus nerves // Arterial Chemoreceptors, edited by R. W. Torrance. Oxford, UK: Blackwell Scientific, 1968. P. 357-372.

88. Kaufman M. P., Forster H. V. Reflexes controlling circulatory, ventilatory, and airway responses to exercise // Handbook of Physiology. Exercise: Regulation and Integration of Multiple Systems. Bethesda, MD: Am. Physiol. Soc., 1996. Sect. 12. P. II. Ch. 10. P. 381-447.

89. Kety S.S., Schmidt C.F. The effects of altered arterial tension of carbon dioxide and oxygen in cerebral blood flow and cerebral oxygen consumption of normal men // Journal of Clinical Investigation, 1948. Vol. 27. P. 484-492.

90. Koehler R.C., McDonald B.W., Krasney J.A. Influence of C02 on cardiovascular response to hypoxia in conscious dogs // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 1980. Vol. 239. P. 545.

91. Lahiri S. Role of arterial flow in peripheral chemoreceptor excitation // Federation Proc., 1980. Vol. 39. P. 2648-2652.

92. Lahiri S., Nishino T., Mokashi A., and Mulligan E. Relative responses of aortic body and carotid body chemoreceptors to hypotension // J. Appl. Physiol., 1980. Vol. 48. P. 781-788.

93. Lambertsen C. J., Hall P., Wollman H. and Goodman M. W. Quantitative interactions of increased P02 and PC02 upon respiration in man // Annals of the New York Academy of Sciences of the USA, 1963. Vol. 109. P. 731-742.

94. Lennert L. System Identification - Theory for the user // 2 ed., N.J.:PTR Prentice Hall, 1999.

95. Leuenberger U.A., Hogeman C.S., Quraishi S., Linton-Frazier L. and Gray K.S. Short-term intermittent hypoxia enhances sympathetic responses to continuous hypoxia in humans //J. Appl. Physiol., 2007. Vol. 103. P. 835-842.

96. Leuenberger U.A., Gray K, Herr M.D. Adenosine contributes to hypoxia-induced forearm vasodilation in humans //J. Appl. Physiol., 1999. Vol. 87. P. 2218-2224.

97. Lugliani R., Whipp B. J., Seard C. and Wasserman K. Effect of bilateral carotid-body resection on ventilatory control at rest and during exercise in man // N. Engl. J. Med., 1971. Vol. 275. P. 1105-1111.

98. Mahutte C.K., Rebuck A.S. Influence of rate of induction of hypoxia on the ventilatory response // J. Physiol. (Lond), 1978. Vol. 284. P. 219-227.

99. Mitchell R.A. Cerebrospinal fluid and the regulation of respiration // In: Advances in Respiratory Physiology, edited by C. G. Caro. Baltimore, MD: Williams &Wilkins, 1966. P. 1-47.

100. Mitchell G.S, Johnson S.M. Neuroplasticity in respiratory motor control // J. Appl. Physiol., 2003. Vol. 94. P. 358-374.

101. Mohan R.A.M. Measuring the Respiratoiy Chemoreflexes in Man // Master's thesis. Department of Physiology, University of Toronto, 1997. P. 20-25.

102. Mohan R. M., Amara C. E., Cunningham D. A. and Duffin J. Measuring central-chemoreflex sensitivity in man: rebreathing and steady-state methods compared // Respir. Physiol., 1999. Vol. 115. № 1. P. 23-33.

103. Mohan R., Duffin J. The effect of hypoxia on the ventilatory response to carbon dioxide in man // Respiration Physiology, 1997. Vol. 108, P. 101 - 115.

104. Nicogossian A. Overall physiological response to space flight // Space Physiology and Medicine, edited by Nicogossian A. Philadelphia, PA: Lea & Febiger, 1989.

105. Nielsen M., Smith H. Studies on the regulation of respiration in acute hypoxia // Acta. Physiol. Scand., 1952. Vol. 24. P. 293-313.

106. Nishimura M., Suzuki A., Nishiura Y., Yamamoto H., Miyamoto K., Kishi F. and Kwakami Y. Effect of brain blood flow on hypoxic ventilatory response in humans // Journal of Applied Physiology, 1987. Vol. 63. P. 1100-1106.

107. Nunn J.F. Appendix F. The exponential Function // Nunn J.F. (Ed.). Applied Respiratory Physiology. Cambridge: Buttervvorths, 1967. P. 516-527.

108. O'Donnell D.E., Banzett R.B., Carrieri-Kohlman V., Casaburi R., Davenport P.W., Gandevia S.C., Gelb A.F., Mahler D.A. and Webb K.A. Pathophysiology of dyspnea in chronic obstructive pulmonary disease // Proc. Am. Thorac. Soc., 2007. Vol. 4. P. 145— 168.

109. Pan L.G., Forster H.V., Bisgard G.E., Kaminski R.P., Dorsey S.M. and Busch M.A. Hyperventilation in ponies at the onset of and during steady-state exercise // J. Appl. Physiol., 1983. Vol. 54. P. 1394-1402.

110. Pan L.G., Forster H.V., Martino P., Strecker P.J., Beales J., Serra A., Lowry T.F., Forster M.M. and Forster A.L. Important role of carotid afferents in control of breathing // J. Appl. Physiol., 1998. Vol. 85. № 4. P. 1299-1306.

111. Pavlov B.N., Grigoriev A.I., Smolin V.V., Komordin I.P., Sokolov G.M., Ramazanov P.S., Spirkov R.R., Soldatov P.E., Vdovin A.V., Buravkova L.B., Diachenko A.I. and Ilyin V.K. Investigations of different hyperoxic, hypoxic and normoxic oxygen-argon gaseous mixtures under different barometric pressure and respiration period // High Pressure Biology and Medicine, edited by Bennett P.B.,

Demchenko I., Marquis R.E. Rochester: University of Rochester Press, 1997. P. 133— 142.

112. Peng Y.J., Overholt J.L., Kline D., Kumar G.K. and Prabhakar N.R. Induction of sensory long-term facilitation in the carotid body by intermittent hypoxia: implications for recurrent apneas // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 2003. P. 10073-10078.

113. Perkins J.F. The contribution of the peripheral respiratory chemoreceptors to pulmonary ventilation—a historical and experimental approach // Arterial Chemoreceptors, edited by R.W. Torrance. Oxford, UK: Blackwell Scientific, 1968. P. 335-356.

114. Philip N., Duffin A., Duffin J. Integration of cerebrovascular CO2 reactivity and chemoreflex control of breathing: mechanisms of regulation measurement and interpretation//Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 2009. P. 1473-1495.

115. Prisk G.K., Guy H.J.B., Elliott A.R., Deutschman R.A. and West J.B. Pulmonary diffusing capacity, capillary blood volume, and cardiac output during sustained microgravity // J. Appl. Physiol., 1993. Vol. 75. P. 15-26.

116. Prisk G.K., Elliott A.R., Guy H.J.B., Kosonen J.M. and West J.B. Pulmonary gas exchange and its determinants during sustained microgravity on Spacelabs SLS-1 and SLS-2 // J. Appl. Physiol., 1995. Vol. 79. P. 1290-1298.

117. Prisk G.K., Elliott A.R., West J.B. Sustained microgravity reduces the human ventilatory response to hypoxia but not to hypercapnia // J. Appl. Physiol., 2000. Vol. 88. P. 1421-1430.

118. Prisk G.K., Fine J.M., Cooper T.K. and West J.B. Vital capacity, respiratory muscle strength, and pulmonary gas exchange during long-duration exposure to microgravity // J. Appl. Physiol., 2006. Vol. № 2. P. 439-447.

119. Ponten U., Siesjo B.K. Gradients of CO2 in the brain // Acta physiologica scandinavica, 1966. Vol. 67. P. 129-140.

120. Powell F.L., Milsom W.K., Mitchell G.S. Time domains of the hypoxic ventilatory response//Respiration Physiology, 1998. Vol. 112. P. 123-134.

121. Rapanos T., Duffin J. The ventilatory response to hypoxia below the carbon dioxide threshold // Canadian Journal of Applied Physiology, 1997. Vol. 22. P. 23-36.

122. Read D.J.C. A clinical method for assessing the ventilator response to carbon dioxide // Australasian Annals of Medicine, 1967. Vol. 16. P. 20-32.

123. Read D. J. C., Leigh J. Blood-brain tissue Pco2 relationships and ventilation during rebreathing//Journal of Applied Physiology, 1967. Vol. 23.P. 53-70.

124. Read D., Nickolls P., Hensley M. Instability of the carbon dioxide stimulus under the "mixed venous isocapnic" conditions advocated for testing the ventilatory response to hypoxia // Am. Rev. Respir. Dis., 1977. Vol. 116. P. 336-339.

125. Rebuck A.S., Campbell E.J.M. A clinical method for assessing the ventilatory response to hypoxia // Am. Rev. Respir. Dis., 1974.Vol. 109. P. 345-350.

126. Rebuck A. S., Slutsky A. S. Measurement of ventilatory responses to hypercapnia and hypoxia // In Regulation of Breathing, part II, ed. Hornbein T. F., New York: Marcel Dekker. Inc., 1981. P. 745-772.

127. Richardson D.W., Kontos H.A., Raper A.J. and Patterson J.L.Jr. Modification by beta-adrenergic blockade of the circulatory responses to acute hypoxia in man // J. Clin. Invest., 1967. Vol. 46. P. 77-85.

128. Serebrovskaya T.V., Karaban I.N., Kolesnikova E.E., Mishunina T.M., Kuzminskaya L.A., Serebrovsky A.N. and Swanson R.J. Human hypoxic ventilatory response with blood dopamine content under intermittent hypoxic training // Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 1999. Vol. 77. P. 967-973.

129. Schlaefke M.E., Kelle J.F., Loeschcke H.H. Elimination of central chemosensitivity by coagulation of a bilateral area on the ventral medullary surface in

awake cats // Pflugers Arch., 1979. Vol. 378. P. 231-234.

i

130. Schlaeike M. E., See W.R., Herker-See A. and Loeschcke H.H. Respiratory response to hypoxia and hypercapnia after elimination of central chemosensitivity // Pflugers Arch., 1979. Vol. 381. № 3. P.241-248.

131. Steinback C.D., Poulin M.J. Ventilatory responses to isocapnic and poikilocapnic

hypoxia in humans //Respir. Physiol. Neurobiol., 2007. Vol. 155. P. 104-113.

!

132. Somers V. K., Mark A.L. and Abboud F.M. Interaction of baroreceptor and chemoreceptor reflex control of sympathetic nerve activity in normal humans // J. Clin. Invest., 1991. Vol. 87. P. 1953-1957.

133. Spencer J.L., Firouztale E., Mellins R.B. Computational expressions for blood oxygen an carbone dioxide concentrations.// Ann. Biomed. Eng., 1979. Vol. 7. P. 5966.

134. Trudell J.R., Koblin D.D., Eger E.I. A molecular description of how noble gases and nitrogen bind to a model site of anesthetic action // Anesth. Analg., 1998. Vol. 87. P. 411-418.

135. Turner D.L., Mitchell G.S. Long-term facilitation of ventilation following repeated hypoxic episodes in awake goats // Journal of Physiology, 1997. Vol. 499. P. 543-550.

136. Weil J.V., Byrne-Quinn E., Sodal I.E., Friesen W.O., Underhill B., Filley G.F. and Grover R.F. Hypoxic ventilatory drive in normal man // The Journal of Clinical Investigation, 1970. Vol. 49. P. 1061-1072.

137. Whitelaw W.A., Derenne J.P., Milic-Emili J. Occlusion pressure as a measure of respiratory center output in conscious man // Respir. Physiol., 1975. Vol. 23. P. 181199.

138. Xie P.L., McDowell T.S., Chapleau M.W., Hajduczok G., Abboud F.M. Rapid baroreceptor resetting in chronic hypertension. Implications for normalization of arterial pressure // Hypertension, 1991. Vol. 17. P. 72-79.

139. Xie A., Takasaki Y., Popkin J., Orr D. and Bradley T.D. Influence of body position on pressure and airflow generation during hypoxia and hypercapnia in man // J. Physiol. (Lond), 1993. Vol. 465. P. 477-488.