Cardiohemodynamic responses and heart rate variability following an active orthostatic test among male residents of the North with different NOS3 (rs2070744) genotypes

封面

如何引用文章

全文:

详细

AIM: This study explored associations between the -786T>C (rs2070744) genetic polymorphism of the NOS3 gene and the main indices of systemic hemodynamics and heart rate variability following an active orthostatic test in men living in the North.

MATERIAL AND METHODS: Eighty-three healthy men aged 33.5±1.5 yеаrs on average, who were permanent residents of the Magadan Region, comprised the sample. The participants underwent both resting and active orthostatic testing modes. Cardiovascular system variables were recorded using an automatic tonometer. Hemodynamic indices were then calculated. Short-term heart rate variability in frequency and spectral areas was simultaneously measured using the Varikard hard&soft complex unit. Genotyping was conducted using polymerase chain reaction. The sample was then divided into two groups: Group 1 consisted of homozygotes with the TT genotype (n=34), while Group 2 comprised carriers of the NOS3*C allele variant (genotypes TC+CC) associated with reduced nitric oxide production (n=49).

RESULTS: By examining the complex vasomotor, chrono- and inotropic reactions of hemodynamic and heart rate variables during the active orthostatic test, we were able to discern unique patterns in the response of the two groups under study. Men in Group 1 demonstrated an elevated cardiac output response during orthostatic changes, while maintaining consistent vascular resistance values. This was accompanied by a shift towards sympathetic autonomic activity and an increase in the very low-frequency component of heart rate variability. In Group 2, individuals with sympathetic insufficiency and increased vascular resistance during the orthostatic test showed a 35% increase in the low-frequency component of the cardiac rhythm reflecting the importance of this indicator as a stimulator of blood pressure rhythm fluctuations mediated by baroreflex mechanisms.

CONCLUSION: Our findings suggest that men lacking the NOS3*С allele variant in their genotype demonstrate more favorable responses to the active orthostatic test. This may reflect higher level of cardiovascular functional reserves. The 786T>C (rs2070744) polymorphism of the NOS3 gene can be considered as a marker of cardiohemodynamic status and autonomic regulations during functional exercise, such as an active orthostatic test.

作者简介

I. Bezmenova

Scientific Research Center “Arktika”, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: lependina_bel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3251-5159
SPIN 代码: 9123-7361

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

俄罗斯联邦, 24 avenue Karl Marx, Magadan, 685000

I. Averyanova

Scientific Research Center “Arktika”, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: Inessa1382@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4511-6782
SPIN 代码: 9402-0363

Dr. Sci. (Biology)

俄罗斯联邦, Magadan

参考

  1. Suvorava T, Metry S, Pick S, Kojda G. Alterations in endothelial nitric oxide synthase activity and their relevance to blood pressure. Biochemical Pharmacology. 2022;205:115256. doi: 10.1016/j.bcp.2022.115256
  2. Bebyakova NA, Feliksova OM, Khromova AV, Shabalina IA. Polymorphism -786T>C endothelial NO-synthase as a risk factor of arterial hypertension. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2018;25(4):36–42. EDN: YXBKNE doi: 10.33396/1728-0869-2018-4-36-42
  3. Johansson M, Fedorowski A, Jordan J, et al. Orthostatic blood pressure adaptations, aortic stiffness, and central hemodynamics in the general population: insights from the Malmö Offspring Study (MOS). Clinical Autonomic Research. 2023;33(1):29–40. doi: 10.1007/s10286-022-00911-z
  4. Jordan J, Biaggioni I, Kotsis V, et al. Consensus statement on the definition of orthostatic hypertension endorsed by the American Autonomic Society and the Japanese Society of Hypertension. Hypertension Research. 2023;46(2):291–294. doi: 10.1038/s41440-022-01074-0
  5. Okamura S, Sairaku A, Tokuyama T, et al. Peripheral arterial tone during active standing. Pflugers Archiv. 2021;473(12):1939–1946. doi: 10.1007/s00424-021-02632-0
  6. Kouakam C, Lacroix D, Zghal N, et al. Inadequate sympathovagal balance in response to orthostatism in patients with unexplained syncope and a positive head up tilt test. Heart (British Cardiac Society). 1999;82(3):312–318. doi: 10.1136/hrt.82.3.312
  7. Nunes RA, Barroso LP, Pereira Ada C, et al. Gender-related associations of genetic polymorphisms of α-adrenergic receptors, endothelial nitric oxide synthase and bradykinin B2 receptor with treadmill exercise test responses. Open Heart. 2014;1(1):e000132. doi: 10.1136/openhrt-2014-000132
  8. Guminsky AA, Leontyeva NN, Marinova KV. Guide to laboratory classes in general and developmental physiology. Moscow: Prosveshcheniye, 1990. (In Russ). 239 pp.
  9. Cooper LL, Rong J, Maillard P, et al. Relations of postural change in blood pressure with hypertension-mediated organ damage in middle-aged adults of the Framingham heart study: A cross-sectional study. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2022;9:1013876. doi: 10.3389/fcvm.2022.1013876
  10. Voronov NA. Ortostatic testing in evaluation of young female volleyball functional preparedness. Tomsk State Pedagogical University Bulletin. 2009;(8):87–90. EDN JUZGUA
  11. Palatini P, Mos L, Rattazzi M, et al. Exaggerated blood pressure response to standing in young-to-middle-age subjects: prevalence and factors involved. Clinical Autonomic Research. 2023;33(4):391–399. doi: 10.1007/s10286-023-00942-0
  12. Torres RV, Elias MF, Crichton GE, et al. Systolic orthostatic hypotension is related to lowered cognitive function: findings from the Maine-Syracuse longitudinal study. Journal of Clinical Hypertension (Greenwich). 2017;19(12):1357–1365. doi: 10.1111/jch.13095
  13. Palatini P, Mos L, Saladini F, Rattazzi M. Blood pressure hyperreactivity to standing: a predictor of adverse outcome in young hypertensive patients. Hypertension. 2022;79(5):984–992. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.121.18579
  14. Thomas RJ, Liu K, Jacobs DR, et al. Positional change in blood pressure and 8-year risk of hypertension: the CARDIA Study. Mayo Clinic proceedings. 2003;78(8):951–958. doi: 10.4065/78.8.951
  15. Goldstein D, Eldadah B, Holmes C, et al. Neurocirculatory abnormalities in chronic orthostatic intolerance. Circulation. 2005;111(7):839–845. doi: 10.1161/01.CIR.0000155613.20376.CA
  16. Smith JJ, Porth CM, Erickson M. Hemodynamic response to the upright posture. Journal of Clinical Pharmacology. 1994;34(5):375–386. doi: 10.1002/j.1552-4604.1994.tb04977.x
  17. Smit AA, Halliwill JR, Low PA, Wieling W. Pathophysiological basis of orthostatic hypotension in autonomic failure. The Journal of Physiology. 1999;519(Pt 1):1–10. doi: 10.1111/j.1469-7793.1999.0001o.x
  18. Mar PL, Raj SR. Orthostatic hypotension for the cardiologist. Current Opinion in Cardiology. 2018;33(1):66–72. doi: 10.1097/HCO.0000000000000467
  19. Magkas N, Tsioufis C, Thomopoulos C, et al. Orthostatic hypotension: from pathophysiology to clinical applications and therapeutic considerations. Journal of Clinical Hypertension (Greenwich). 2019;21(5):546–554. doi: 10.1111/jch.13521
  20. Martynov ID. Early diagnosis of hemodynamic regulation disorders in orthostasis. Bulletin of the East Siberian Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences. 2016;1(5):30–34. EDN WXBRLF
  21. Hockey GRJ, Gaillard AWK, Burov O, editors. Operator Functional State. The Assessment and Prediction of Human Performance Degradation in Complex Tasks. Amsterdam: IOS Press; 2003.
  22. Levy MN. Neural control of cardiac function. Baillieres Clinical Neurology. 1997;6(2):227–244.
  23. Silva BM, Barbosa TC, Neves FJ, et al. eNOS gene haplotype is indirectly associated with the recovery of cardiovascular autonomic modulation from exercise. Autonomic Neuroscience. 2014;186:77–84. doi: 10.1016/j.autneu.2014.09.001
  24. Malpas SC. Sympathetic nervous system overactivity and its role in the development of cardiovascular disease. Physiological Reviews. 2010;90(2):513–557. doi: 10.1152/physrev.00007.2009
  25. Shlyk NI, Sapozhnikova EN, Kirillova TG, Zhuzhgov AP. About the peculiarities of orthostatic reaction of sportsmen with different types of vegetative regulation. Bulletin of Udmurt University. Series Biology. Earth Sciences. 2012;(1):114–125. EDN PAGNPZ.
  26. Barbosa AM, Silva KSF, Lagares MH, et al. Atherosclerosis: analysis of the eNOS (T786C) gene polymorphism. Genetics and Molecular Research. 2017;16(3):gmr16039708. doi: 10.4238/gmr16039708
  27. Khromova AV, Feliksova OM, Kuba AA, Bebyakova NA. The effect of structural adjustment in NOS3 gene promoter on the production of endothelium-derived vasoactive factors. Vestnik of Northern (Arctic) Federal University. Series “Medical and Biological Sciences”. 2015;(4):107–115. EDN: VNVVYJ doi: 10.17238/issn2308-3174.2015.4.107
  28. Augeri AL, Tsongalis GJ, Van Heest JL, et al. The endothelial nitric oxide synthase -786T>C polymorphism and the exercise-induced blood pressure and nitric oxide responses among men with elevated blood pressure. Atherosclerosis. 2009;204(2):e28–e34. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2008.12.015
  29. Zago AS, Kokubun E, Fenty-Stewart N, et al. Efeito do exercício físico e do polimorfismo T-786C na pressão arterial e no fluxo sanguíneo de idosas [Effect of physical activity and t-786C polymorphism in blood pressure and blood flow in the elderly]. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. 2010;95(4):510–516. doi: 10.1590/s0066-782x2010005000126
  30. Olson KM, Augeri AL, Seip RL, et al. Correlates of endothelial function and the peak systolic blood pressure response to a graded maximal exercise test. Atherosclerosis. 2012;222(1):202–207. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2012.01.027
  31. Kozlovski VI. The role of endothelium in vasodilation mediated by different subtypes of adrenoceptors. Journal of the Grodno State Medical University. 2010;(1):32–35. EDN QAVKED
  32. Stauss HM, Persson PB. Role of nitric oxide in buffering short-term blood pressure fluctuations. News physiological sciences. 2000;15:229–233. doi: 10.1152/physiologyonline.2000.15.5.229

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


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».