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Separate and combined effects of a 10-d exposure to hypoxia and inactivity on oxidative function in vivo and mitochondrial respiration ex vivo in humans

Salvadego, D. und Keramidas, M.E. und Brocca, L. und Domenis, R. und Mavelli, I. und Rittweger, J. und Eiken, O. und Mekjavic, I. und Grassi, B. (2016) Separate and combined effects of a 10-d exposure to hypoxia and inactivity on oxidative function in vivo and mitochondrial respiration ex vivo in humans. Journal of Applied Physiology, 121 (1), Seiten 154-163. American Physiological Society. doi: 10.1152/japplphysiol.00832.2015. ISSN 8750-7587.

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Kurzfassung

An integrative evaluation of oxidative metabolism was carried out in 9 healthy young men (age, 24.1 ± 1.7 yr mean ± SD) before (CTRL) and after a 10-day horizontal bed rest carried out in normoxia (N-BR) or hypoxia (H-BR, FiO2 = 0.147). H-BR was designed to simulate planetary habitats. Pulmonary O2 uptake (V̇o2) and vastus lateralis fractional O2 extraction (changes in deoxygenated hemoglobin+myoglobin concentration, Δ[deoxy(Hb+Mb)] evaluated using near-infrared spectroscopy) were evaluated in normoxia and during an incremental cycle ergometer (CE) and one-leg knee extension (KE) exercise (aimed at reducing cardiovascular constraints to oxidative function). Mitochondrial respiration was evaluated ex vivo by high-resolution respirometry in permeabilized vastus lateralis fibers. During CE V̇o2peak and Δ[deoxy(Hb+Mb)]peak were lower (P < 0.05) after both N-BR and H-BR than during CTRL; during KE the variables were lower after N-BR but not after H-BR. During CE the overshoot of Δ[deoxy(Hb+Mb)] during constant work rate exercise was greater in N-BR and H-BR than CTRL, whereas during KE a significant difference vs. CTRL was observed only after N-BR. Maximal mitochondrial respiration determined ex vivo was not affected by either intervention. In N-BR, a significant impairment of oxidative metabolism occurred downstream of central cardiovascular O2 delivery and upstream of mitochondrial function, possibly at the level of the intramuscular matching between O2 supply and utilization and peripheral O2 diffusion. Superposition of hypoxia on bed rest did not aggravate, and partially reversed, the impairment of muscle oxidative function in vivo induced by bed rest. The effects of longer exposures will have to be determined.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/107448/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Separate and combined effects of a 10-d exposure to hypoxia and inactivity on oxidative function in vivo and mitochondrial respiration ex vivo in humans
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Salvadego, D.University of UdineNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Keramidas, M.E.Swedish Aerospace Physiology Centre, Royal Institute of Technology, Stockholm, SwedenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brocca, L.luca.brocca (at) irpi.cnr.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Domenis, R.University of UdineNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mavelli, I.University of UdineNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rittweger, J.Institute of Aerospace Medicine, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR e.V., Cologne, Germany and Medical Faculty, University of Cologne, Cologne, Germany; joern.rittweger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eiken, O.Swedish Aerospace Physiology Centre, Royal Institute of Technology, Stockholm, SwedenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mekjavic, I.Jozef Stefan InstituteNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grassi, B.University of Udine, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2016
Erschienen in:Journal of Applied Physiology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:121
DOI:10.1152/japplphysiol.00832.2015
Seitenbereich:Seiten 154-163
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Wagner, P.D.University of CaliforniaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Physiological Society
ISSN:8750-7587
Status:veröffentlicht
Stichwörter:hypoxia; microgravity; mitochondrial respiration; muscle inactivity; oxidative function
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Integrative Studien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Weltraumphysiologie
Hinterlegt von: Becker, Christine
Hinterlegt am:09 Nov 2016 10:50
Letzte Änderung:06 Sep 2019 15:27

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