Influence of Factors of 21-Day Head-Down Bed Rest on the Level of Myocardial Extensibility Biomarker ST2 in the Blood

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Head-down bed rest (HDBR) is one of the best known models of the effects of weightlessness. The responses of the cardiovascular system to thoracocranial blood redistribution continue to be studied in relation to changes in the volumes of the heart chambers and the structure of the heart muscle. The assessment of myocardial stretch, individual response of the heart muscle to HDBR and stratification of the risk of developing heart failure according to the dynamics of a cardiomarker, independent of the influence of such factors as gender, age, body weight, glomerular filtration rate, anemia and hypovolemia, is relevant. The aim of the work was to investigate the influence of factors of 21-day HDBR on the level of the ST2 myocardial stretch biomarker. The effect of 21-day HDBR on the level of ST2 cardiomyocyte stretch marker was studied for the first time. The level of ST2 significantly decreased by the end of HDBR. The data obtained are of practical importance in relation to the problems of medical selection of cosmonauts and test volunteers. Background levels, variability of indicators during HDBR and the recovery period indicate the absence of risks for the development of heart failure and cardiofibrosis in this sample of subjects in this study.

About the authors

L. Kh. Pastushkova

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

A. G. Goncharova

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

D. N. Kashirina

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Author for correspondence.
Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

I. N. Goncharov

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

I. M. Larina

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

References

  1. Lobachik V.I., Abrosimov S.V., Zhidkov V.V., Endeka D.K. Hemodynamic effects of microgravity and their ground-based simulations // Acta Astronaut. 1991. V. 23. P. 35.
  2. Ларина И.М., Суханов Ю.В., Лакота Н.Г. Механизмы ранних реакций водно-электролитного обмена у человека в различных наземных моделях эффектов микрогравитации // Авиакосм. и экол. мед. 1999. Т. 33. № 4. С. 17. Larina I.M., Sukhanov Yu.V., Lakota N.G. [Mechanisms of early reactions of water-electrolyte metabolism in man in various ground-based models of the microgravity effects] // Aviakosm. Ekolog. Med. 1999. V. 33. № 4. P. 17.
  3. Westby C.M., Martin D.S., Lee S.M. et al. Left ventricular remodeling during and after 60 days of sedentary head-down bed rest // J. Appl. Physiol. 2016. V. 120. № 8. P. 956.
  4. Perhonen M.A., Zuckerman J.H., Levine B.D. Deterioration of left ventricular chamber performance after bed rest: “cardiovascular deconditioning” or hypovolemia? // Circulation. 2001. V. 103. № 14. P. 1851.
  5. Perhonen M.A., Franco F., Lane L.D. et al. Cardiac atrophy after bed rest and spaceflight // J. Appl. Physiol. 2001. V. 91. № 2. P. 645.
  6. Palombo C., Morizzo C., Baluci M. et al. Large artery remodeling and dynamics following simulated microgravity by prolonged head-down tilt bed rest in humans // Biomed. Res. Int. 2015. V. 2015. P. 342565.
  7. Khine H.W., Steding-Ehrenborg K., Hastings J.L. et al. Effects of prolonged spaceflight on atrial size, atrial electrophysiology, and risk of atrial fibrillation // Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2018. V. 11. № 5. P. e005959.
  8. Hughson R.L., Robertson A.D., Arbeille P. et al. Increased postflight carotid artery stiffness and inflight insulin resistance resulting from 6-mo spaceflight in male and female astronauts // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2016. V. 310. № 5. P. H628.
  9. Möstl S., Orter S., Hoffmann F. et al. Limited effect of 60-days strict head down tilt bed rest on vascular aging // Front. Physiol. 2021. V. 12. P. 685473.
  10. Hoffmann F., Rabineau J., Mehrkens D. et al. Cardiac adaptations to 60 day head-down-tilt bed rest deconditioning. Findings from the AGBRESA study // ESC Heart Fail. 2021. V. 8. № 1. P. 729.
  11. Каширина Д.Н., Пастушкова Л.Х., Бржозовский А.Г. и др. Исследование белкового профиля плазмы в сопоставлении с биохимическими параметрами крови добровольцев в 21-суточной антиортостатической гипокинезии // Физиология человека. 2020. Т. 46. № 4. С. 88. Kashirina D.N., Pastushkova L.Kh., Brzhozovskiy A.G. et al. Research of the plasma protein profile in comparison with the biochemical parameters of blood of volunteers in a 21-day head down bed rest // Human Physiology. 2020. V. 46. № 4. P. 423.
  12. Kashirina D., Pastushkova L., Custaud M.A. et al. Effect of 21-day head down bed rest on urine proteins related to endothelium: correlations with changes in carbohydrate metabolism // Acta Astronautica. 2017. V. 137. P. 122.
  13. Скворцов А.А., Нарусов О.Ю., Муксинова М.Д. sST2 – биомаркер для оценки прогноза и мониторирования больных декомпенсированной сердечной недостаточностью // Кардиология. 2019. Т. 59. № 11s. С. 18. Skvortsov A.A., Narusov O.Yu., Muksinova M.D. [Soluble ST2 – biomarker for prognosis and monitoring in decompensated heart failure] // Kardiologiya. 2019. V. 59. № 11s. P. 18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (69KB)
3.

Download (158KB)

Copyright (c) 2023 Л.Х. Пастушкова, А.Г. Гончарова, Д.Н. Каширина, И.Н. Гончаров, И.М. Ларина

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».