Risk of Endothelial Dysfunction and Total Antioxidant Capacity in Seafarers During an Arctic Voyage

Authors

DOI:

https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z057

Keywords:

marine medicine, endothelial dysfunction, endothelin-1, total antioxidant capacity, translatitudinal voyage, Arctic

Abstract

Among other areas of research, clinical medicine studies the adaptation mechanisms of the vascular endothelium to the extreme conditions of the Arctic. This paper dwells on the possible relationship of the development of endothelial dysfunction and the antioxidant system with modifiable risk factors during a short translatitudinal voyage in the Arctic. The study involved 32 crew members of the research vessel Mikhail Somov during the TransArctic–2019 research expedition. Venous blood sampling was carried out before the voyage at the zero point (Arkhangelsk, 64°33’N 40°32’E) and at the highest point of the expedition (Hayes Island, 80°34’N 57°41’E). Endothelin-1 concentration and serum total  antioxidant capacity were determined using the enzyme-linked immunosorbent assay. We found statistically significant differences (Student’s t-test: t = –3.6532; df = 31; p < 0.001) in endothelin-1 concentration at the zero point (4.79 ± 2.10 pg/ml) and high point (7.02 ± 2.42 pg/ml), which indicates
vasoconstriction, i.e. the first signs of the formation of vascular endothelium maladaptation. In 84.4 % of the crew members at the high point we detected high total antioxidant capacity, which can indicate compensation of antioxidant defence mechanisms. Noteworthy, serum total antioxidant capacity in smokers was statistically significantly higher than in non-smokers. Moreover, the predominance of high antioxidant activity among the crew members points to an increased oxidative load on the sailors’ body having to neutralize the excess amount of reactive oxygen species.
For citation: Vorob’eva N.A., Vorob’eva A.I., Marusiy A.A. Risk of Endothelial Dysfunction and Total Antioxidant Capacity in Seafarers During an Arctic Voyage. Journal of Medical and Biological Research, 2021, vol. 9, no. 2, pp. 192–200. DOI: 10.37482/2687-1491-Z057

Downloads

Download data is not yet available.

References

Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года: указ Президента Рос. Федерации от 20 февр. 2013 г. № 232. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

Евдокимов В.И. Циркумполярная медицина: метаанализ отечественных научных статей (2005–2018 гг.). СПб.: Политехника-сервис, 2019. 267 с.

Синенко П.В. Особенности социально-экономического развития районов Крайнего Севера и Арктической зоны Российской Федерации // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2016. № 12. С. 18–25.

Депутат И.С., Дерябина И.Н., Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В. Влияние климатоэкологических условий Севера на процессы старения // Журн. мед.-биол. исследований. 2017. Т. 5, № 3. С. 5–17. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2017.5.3.5

Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р. Медико-физиологические проблемы в Арктике // Изв. Коми науч. центра Урал. отд-ния РАН. 2017. № 4(32). С. 33–40.

Кривощеков С.Г., Охотников С.В. Производственные миграции и здоровье человека на Севере. Новосибирск, 2000. 118 с.

Российский статистический ежегодник. 2018: стат. сб. / Росстат. М., 2018. 694 с.

Сведения о смертности населения по причинам смерти по Российской Федерации за январь–декабрь 2019 года. URL: https://www.gks.ru/free_doc/2019/demo/edn12-19.htm (дата обращения: 15.04.2021).

Вьюницкая Л.В. Маркеры дисфункции эндотелия // Лаб. диагностика. Вост. Европа. 2015. № 3-4(15-16). С. 37–51.

Зинчук В.В., Глебов А.Н. NO-зависимые механизмы формирования кислородсвязывающих свойств крови при окислительном стрессе // Журн. Гродн. гос. мед. ун-та. 2007. № 1. С. 139–142.

Хаснулин В.И., Хаснулин П.В. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах // Экология человека. 2012. № 1. С. 3–11.

Aird W.C. Phenotypic Heterogeneity of the Endothelium: I. Structure, Function, and Mechanisms // Circ. Res. 2007. Vol. 100, № 2. P. 158–173. DOI: 10.1161/01.RES.0000255691.76142.4a

Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Каня О.В., Дремина Н.Н., Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М. Значение повышения продукции эндотелина при инфаркте миокарда // Фундам. исследования. 2015. № 1-6. С. 1281–1287.

Ho E., Karimi Galougahi K., Liu C.C., Bhindi R., Figtree G.A. Biological Markers of Oxidative Stress: Applications to Cardiovascular Research and Practice // Redox Biol. 2013. Vol. 1, № 1. P. 483–491. DOI: 10.1016/j. redox.2013.07.006

Strobel N.A., Fassett R.G., Marsh S.A., Coombes J.S. Oxidative Stress Biomarkers as Predictors of Cardiovascular Disease // Int. J. Cardiol. 2011. Vol. 147, № 2. Р. 191–201. DOI: 10.1016/j.ijcard.2010.08.008

Rochette L., Lorin J., Zeller M., Guilland J.C., Lorgis L., Cottin Y., Vergely C. Nitric Oxide Synthase Inhibition and Oxidative Stress in Cardiovascular Diseases: Possible Therapeutic Targets? // Pharmacol. Ther. 2013. Vol. 140, № 3. Р. 239–257. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2013.07.004

Published

2021-05-18

How to Cite

Воробьева, Н. А., Воробьева, А. И., & Марусий, А. А. (2021). Risk of Endothelial Dysfunction and Total Antioxidant Capacity in Seafarers During an Arctic Voyage. Journal of Medical and Biological Research, 9(2), 192–200. https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z057

Issue

Section

MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES