Systemic hypoxemia catalyzes cerebral oxidative-nitrosative stress during extreme apnea in humans: implications for cerebral bioenergetic function
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT BACKGROUND Voluntary asphyxia induced by apnea in competitive breath hold (BH) divers affords a unique opportunity to examine integrated mechanisms underlying the preservation of cerebral bioenergetic function. This study examined to what extent physiological extremes of oxygen (O 2 ) demand and carbon dioxide (CO 2 ) production impact redox homeostasis and corresponding red blood cell (RBC)-mediated cerebral vasodilation. METHODS Ten ultra-elite apneists (6 men, 4 women) aged 33 ± 9 (mean ± SD) years old performed two maximal dry apneas preceded by, [1] normoxic normoventilation resulting in severe hypoxemic hypercapnia apnea (HHA) and [2] hyperoxic hyperventilation designed to prevent hypoxemia resulting in isolated hypercapnic apnea (IHA). Transcerebral exchange kinetics of ascorbate radicals (A ·- , electron paramagnetic resonance spectroscopy), lipid hydroperoxides (LOOH, spectrophotometry) and nitric oxide metabolites (NO, tri-iodide reductive chemiluminescence) were calculated as the product of global cerebral blood flow (gCBF, duplex ultrasound) and radial arterial (a) to internal jugular venous (v) concentration gradients determined at eupnea and after apnea. RESULTS Apnea duration increased from 306 ± 62 s during HHA to 959 ± 201 s during IHA (P = <0.001), resulting in individual nadirs of 29 mmHg and 40 % for PaO 2 and SaO 2 respectively in HHA and PaCO 2 peak of 68 mmHg in IHA. Apnea resulted in a more pronounced elevation in the net cerebral output (v>a) of A ·- and LOOH in HHA (P = <0.05 vs. IHA). This coincided with a lower apnea-induced increase in gCBF (P = <0.001 vs. IHA) and related suppression in plasma nitrite ( ) uptake (a>v) (P = < 0.05 vs. IHA), implying reduced consumption and delivery of NO consistent with elevated cerebral oxidative-nitrosative stress (OXNOS). While apnea-induced gradients consistently reflected plasma consumption (a>v) and RBC iron nitrosylhemoglobin formation (v>a), we failed to observe equidirectional gradients consistent with S -nitrosohemoglobin consumption and plasma S -nitrosothiol delivery. CONCLUSIONS These findings highlight a key catalytic role for hypoxemia in cerebral OXNOS with reduction the more likely mechanism underlying endocrine NO vasoregulation with the capacity to transduce physiological O 2 -CO 2 gradients into graded vasodilation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».