\

Организация биоритмологических исследований

Биоритмологические методы

Глава 4. Психологические методики

В данной главе описаны лишь те психологические тесты, которые длительно используются в работе центра здоровья ТулГУ и вошли в компьютерную программу «Allonic.net 4.3» (Веневцева Ю.Л., Мельников А.Х., Самсонова Г.О., Саулин А.А., 2003-2005).

Корректурная проба Бурдона

Оценивается концентрация внимания.

Предлагается матрица из букв, необходимо в каждом ряду вычеркнуть букву, совпадающую с первой буквой в ряду. Учитывается число ошибок и время выполнения пробы.

Средние показатели: число ошибок – не более 4, время выполнения: среднее – 180 с у юношей и 190 – у девушек. Верхняя граница – 230 мс.

В последнее время при тенденции к укорочению времени выполнения пробы возрастает число сделанных ошибок, что коррелирует с качеством учебы.

4.2. Тест «Исключение понятий»

Оценивает логическое мышление. Необходимо из 4 предлагаемых существительных исключить одно, максимальный результат – 17 баллов. Средние показатели для первокурсников – 14,5 баллов. За последние годы результаты прогрессивно снижаются.

Тест Мюнстерберга

Тестирует избирательность внимания.

Предлагается из массива букв отметить слова. Максимальное число слов в матрице (генерируются автоматически) — около 29-30. Выбор менее 50% слов указывает на низкую избирательность внимания.

4.4. Тест «Память на образы»

Тестируется кратковременная зрительная память. В течение 20 с на экране экспонируется матрица из 16 предметов (4х4), которые надо потом в течение 1 минуты поместить в соответствующую ячейку.

Считается, что необходимо запомнить не менее 6 образов. Средние показатели – 8,5 образов. При снижении показателя у обучающихся на медицинском факультете снижается успеваемость. У юношей это часто сочетается со снижением тонуса сосудов среднего и мелкого калибра в бассейне левой позвоночной артерии.

При воспроизведении всех 16 образов результаты пролонгированных исследований были противоречивыми: успеваемость была как высокой, так и низкой.

Биоритмологические методы

Биоритмология — одно из направлений хронобиологии, изучающая временнỳю организацию биологических систем, роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, природу, условия возникновения и значение биологических ритмов для организмов. Так как десинхроноз сопровождает все патологические процессы, в том числе на начальных стадиях их развития, биоритмологическая диагностика становится очень актуальной.

В зависимости от частоты выделяют ритмы разных периодов.

Ультрадианные ритмы – от долей секунды до 20 часов. Методы диагностики — ЭЭГ, ЭКГ, МАРС, длительность индивидуальной минуты.

Для определения индивидуальной минуты (ИМ) испытуемому предлагают считать до 60 и отмечают фактически прошедшее время. Обычно длительность ИМ составляет от 55 до 70 с. Может удлиняться до 75 с у спортсменов, тренирующих качество выносливости (при повышении тонуса парасимпатического отдела ВНС). При укорочении длительности ИМ у молодых людей (часто при этом наблюдается симпатикотония) возрастает риск артериальной гипертензии.

Циркадианные ритмы(околосуточные) – от 20 до 28 часов:

Методы функциональной диагностики:

— суточное мониторирование ЭКГ и АД,

— опросник Хорна – Остберга (1976, 23 вопроса), позволяющий выявить выраженность утренних и вечерних черт в хронотипе;

— динамика температуры тела.

Методика суточной термометрии (термопроба) проводится с 1992 года в клинико-диагностическом центре. Измеряется температура тела в 8,12,16,20 и (24) часа (или перед отходом ко сну) в течение 7 или 10 минут одним и тем же термометром под одной и той же подмышечной впадиной. Лучше, если время наблюдения будет 48 или 72 часа.

Измерения проводят в спокойном состоянии, не сразу после еды или физической активности. Оценивается кривая динамики Т тела.

При оценке кривой учитывается форма, акрофаза (период максимального отклонения) и амплитуда колебаний.

5 баллов – параболоидная – акрофаза в 12-16 часов, к вечеру – четкое снижение, разница между минимумом и максимумом – не менее 0,5 град. Оптимальное состояние.

4 балла – двухгорбая – к 12 часам выраженный подъем, в 16 часов умеренный спад с последующим подъемом в 20 ч. Разность максимума и минимума – не менее 0,5 град. Состояние острого стресса. Показан дневной сон (на фоне снижения Т тела). Риск ОРЗ.

3 балла — запаздывающая. Период колебаний увеличен, акрофаза – в 19-20 часов. Состояние хронического стресса. Повышение тонуса парасимпатического отдела ВНС. Могут быть боли в спине и аллергические реакции.

2 балла – уплощенная. Форма может любой, разность температур менее 0,4 град. Снижение адаптационных возможностей.

1 балл — инверсная (перевернутая) – минимум температуры в 12 или 16 часов. Неудовлетворительное функциональное состояние, выраженный десинхроноз. Может быть у пациентов с язвенной болезнью (ночными голодными болями).

АМСАТ

Автоматизированная медицинская система анализа терапии АМСАТ (Амсат-Коверт, Москва) бесплатно функционирует в Центре здоровья ТулГУ, по платным услугам – в поликлике 7 городской больницы. Диагностические возможности системы:

1. Экспресс — оценка функционального состояния организма в целом, его систем и органов;

2. Предболезненная диагностика различных видов патологии с выявлением потенциальных органов-“мишеней”, функционального состояния иммунной, лимфатической, вегетативной нервной системы;

3. Регистрация и наглядное отображение для самих больных и специалистов динамики показателей в процессе лечения или под влиянием немедикаментозных воздействий, в том числе психотерапии.

4. Определение ведущей причины заболевания или сочетания различных внешних неблагоприятных причин (сосудистых, инволюционных, экологических, токсических, травматических и т.д.).

5. Выявление преобладающего типа биологического реагирования (астенический, стенический), что необходимо для подбора правильных дозировок лекарственных веществ и их сочетаний.

6. Проведение медикаментозного тестирования – подбор препаратов, их сочетаний и дозировок, наиболее адекватных болезненному состоянию у конкретного пациента.

Методика основана на измерении электропроводности биологически активных зон (БАЗ) кожи, для чего пациент становится на платформу, в руки берет электроды, третья пара электродов накладывается на лоб (предварительно удаляется косметика).

Собственный опыт позволяет прийти к выводу о достаточной чувствительности данного метода, особенно при динамическом наблюдении. С помощью АМСАТ к настоящему времени в Центре здоровья ТулГУ выполнено много дипломных и диссертационных работ. Что касается топической нозологической диагностики, то, естественно, полного совпадения ожидать некорректно как из-за условности медицинских «диагнозов», так и сложности организма как биосистемы.

Программа определяет интегральный показатель – группу риска, которая достаточно точно отражает степень сбалансированности органов и систем.

Мы выявили много корреляционных зависимостей между качеством выполнения психофизиологических тестов в программе «Allonic.net» и показателями электропроводности в верхних (лобных) отведениях: при снижении электропроводности уровень психофизиолгической адаптации снижается. При преобладании тонуса вагуса обычно показатели электропроводности повышаются, симпатикуса – снижаются.

Электропроводность БАЗ варьирует под влиянием музыковоздействий, а также размещения на теле кристаллов в виде украшений и ароматерапии.

Дата добавления: 2015-04-12 ; просмотров: 8 | Нарушение авторских прав

Лекция 7. Медицинская биоритмология

Одним из принципов естетвознания является принцип единства организма и среды. Это означает, что организм не может существовать без среды. Внешняя же среда, как и все сферы мироздания, охвачена колебательными ритмическими движениями. Поэтому при обсуждении проблем организации биологических систем в качестве её основных принципов выделяют пространственный и временной аспект.

Как писал русский социолог П.Я.Соколов, «весь растительный и животный мир, а с ними и человек, извечно и непрестанно испытывает на себе ритмические воздействия внешнего физического мира и извечно отвечает на биение мирового пульса ритмическими пульсирующими реакциями».

Всё живое на Земле находится в динамическом равновесии, постоянно пульсируя, совершая колебания с определенной частотой и последовательностью. Всплески активности чередуются с моментами, когда силы на исходе и их нужно восстановить. Эти чередования активности называется биологическими ритмами.

Время наряду с пространством является одной из форм бытия. В процессе исторического развития циклические явления, происходящие в природе, были восприняты и усвоены живой материей как надёжная информация. У организмов выработалось свойство периодически изменять своё физиологическое состояние.

Ещё в 1928 году академик А.А.Богомолец заметил, что ритмы жизненных процессов по своим параметрам соответствуют природным циклам. Он писал, что ритмично протекают в организме вслед за природными ритмами все жизненные процессы. Ритмично сокращается сердце, и дышат легкие, ритмично идут процессы питания, своим ритмам подвержена неравная система и т.д.

Ритм – это универсальное свойство живых систем. Процессы роста и развития организмов имеют ритмический характер. Ритмическим колебаниям могут быть подвержены различные показатели структур биологических объектов: ориентация молекул, третичная молекулярная структура, тип кристаллизации, концентрация ионов, форма роста и т.д. У растений установлена зависимость суточной периодики от фаз их развития.

Актуальность изучения биоритмологических проблем существовала уже с ранних времён, когда человек пытался прогнозировать и планировать по звёздному небу самые различные ситуации. Предшественницей биоритмологии можно считать астрологию, зародившуюся ещё за 2000 лет до нашей эры. Раскопки показывают, что древние цари постоянно следили за перемещением светил. Однако, несмотря на свою долгую предисторию, наука биоритмология как самостоятельная наука сформировалась лишь в ХХ веке.

Развитие учения о биологических ритмах привело к возникновению новой междисциплинарной фундаментальной науки – хронобиологии . Она изучает закономерности осуществления жизнедеятельности организмов во времени.

Основные положения хронобиологии :

1. Биологические ритмы обнаружены на всех уровнях организации живой природы – от одноклеточных до биосферы.

2. Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обезпечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Биологические ритмы имеют, с одной стороны эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой стороны, — их осуществление тесно связано с модифицирующим влиянием так называемых датчиков времени.

4. Положение о временной организации живых систем – один из основных принципов биологической организации.

5. Существуют биологические ритмы чувствительности организмов к действию химических и физических факторов.

6. Закономерности биологических ритмов учитываются при диагностике, профилактике и лечении заболеваний.

Составной частью хронобиологии является является учение о биологических ритмах в узком смысле слова – биоритмология . Наука биоритмология как самостоятельное и единое научное направление сформировалась в 1960 г. когда был проведен 1-й симпозиум по биоритмологии.

Биоритмология – наука о временной упорядоченности взаимосвязанных процессов жизнедеятельности от субклеточного уровня до биосферы в целом. Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений в живых организмах на всех уровнях организации живой материи — от внутриклеточных до популяционных. Биоритм представляет собой колебания интенсивности или скорости какого-либо процесса, наступающие через приблизительно равные промежутки времени. Повторяемость биологического явления в ритме относительна. На самом деле каждый цикл повторения отличается по своему содержанию от предыдущего, но воспроизвидится по тем же закономерностям.

Понятие цикла подразумевает повторяемость, периодичность процесса. Время между одинаковыми состояниями соседних циклов обозначают как длительность (длину) периода (или просто как период) и выражают в единицах времени. Число циклов, завершившихся за единицу времени – это частота процесса.

Существует несколько классификаций ритмов. Различают экзогенные и эндогенные биологические ритмы.

Экзогенные биологические ритмы — биологические ритмы, отражающие воздействия внешней среды и зависящие от физического состояния организма. Эндогенные биологические ритмы — биологические ритмы, связанные с внутренними процессами в организме и зависящие от природных условий.

С точки зрения взаимодействия организма и среды выделяют 2 типа колебательных процессов:

1. Физиологические, или рабочие ритмы – колебания, отражающие деятельность физиологических систем организма.

2. Адаптивные ( экологические ) ритмы — т.е. колебания с периодами, близкими к основным геофизическим и социальным циклам. К ним относятся суточные, годовые, сезонные, лунные и приливные ритмы. Их роль заключается в адап-

тации организма к периодическим колебаниям внешней среды. Физиологические ритмы — рабочие циклы функционирования клеток, органов и сис-

Читайте также  Интересный вгляд на причины возникновения стресса

тем организма с периодами от миллисекунд до минут. Физиологические ритмы модулируются суточными, годичными и другими биологическими ритмами.

Цикаритмы — группа биологических ритмов с периодами, близкими к геофизическим постоянным: солнечным суткам (24 часов), лунным суткам (24.8 или 12.4 часов), лунному месяцу (29.53 суток) и астрономическому году (365.25 суток).

Периодические процессы наблюдаются на всех уровнях организации живых систем и охватывают широкий диапазон частот. Благодаря биоритмам живые организмы имеют возможность приспосабливаться к меняющимся условиям существования: чередованиям дня и ночи, времен года, капризам погоды, магнитным бурям.

Благодаря адаптивным ритмам организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, хорошо известно, чсто многие животные впадают в зимнюю спячку или мигрируют задолго до наступления холодов.

Наличие биоритмов (колебательных процессов) обеспечивает сомообновление и самовоспроизводство организма как целого в конкретных условиях окружающей среды. Коле-

бания способствуют возвращению организма к исходному состоянию, позволяя осуществить ответ на внешние воздействия. Ритмические же изменения исходного уровня функций обеспечивают различие реакций организма на одно и то же воздействие в зависимости от данных условий окружающей среды.

Ход реакций при этом должен меняться по отношению к внешним воздействиям не по жёсткой программе, а по программе обеспечивающей оптимальное взаимоотношение организма с внешней средой в каждый конкретный момент. При отсутствии колебательного процесса изменения в живом организме становятся необратимыми и при достижении определённого предела нарушается равновесение между организмом и окружающей средой. Это ведёт в конечном итоге к дезорганизации функций и гибели организма.

У человека, как и у других видов живых организмов, существуют ритмы с различной длительностью периодов. Так, биологические часы (физиологические механизмы, обусловливающие способность организмов реагировать на интервалы времени и на явления, связанные с этими интервалами) нейронов головного мозга отсчитывают каждое мгновение, сердце пульсирует ежесекундно, лёгкие – каждые несколько секунд, желудок настроен на 2-3- часовой цикл, который завершается желянием поесть. А уровень гормонов в крови имеет суточные, многодневные и годовые колебания.

Существует классификация циклов соответственно длительности периода. Пределы их длительности – от многих лет до миллисеккунд.

Halberg F. (1964) предложил классифицировать биологические ритмы следующим образом: ультрадианные ритмы с периодом меньше 20 часов, циркадианные — с периодом 24±4 часов и инфрадианные — с периодом больше 28 часов. Среди инфрадианных ритмов следует выделять: циркасемисептанные ритмы с периодом примерно 3±0,5 сут; циркасеп-

танные ритмы с периодом 7±3 сут., циркадисептанные — с периодом 14±3 сут., циркавигинтанные — с периодом 21±3 сут., циркатригинтанные — с периодом 30±5 сут., цирканну-

«Биологические ритмы и среда обитания»

рабочей программы по дисциплине

«Биологические ритмы и среда обитания»

Дисциплина относится к циклу Б.3 — Профессиональный цикл. Вариативная часть.

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 2 зачётные единицы (72 часа).

Цель дисциплины: формирование у студентов представления о временнόй организации биологических систем как механизме адаптации, приобретение студентами общетеоретических знаний и способности применять основные понятия в области биологии, необходимые для формирования естественнонаучного мировоззрения и практической деятельности.

Задачи дисциплины:

1) познакомить с современными представлениями о природе биологических ритмов, о факторах-синхронизаторах биологических ритмов, о роли ритмов в качестве механизма адаптации в жизнедеятельности организмов от простейших до человека, о механизмах регуляции биологических ритмов;

2) сформировать у студентов представление о современной биологии человека как о комплексе наук, исследующих закономерности, которые свойственные человеку;

3) изучить биосоциальную природу человека, его подчинённость общебиологическим законам развития, единства человека со средой обитания;

4) изучить современные экосистемы, действие в них антропогенных факторов, адаптацию человека к среде обитания;

5) подчеркнуть первостепенную важность экологических закономерностей в жизни человека;

6) сформировать у студентов прочные знания по биологии человека, в том числе анатомии, физиологии, основам антропологии, экологии и здорового образа жизни;

7) сформировать у студентов гуманное восприятие практических проблем, связанных с биологией со здоровьем человека;

8) научить устанавливать причинно-следственную связь между средой обитания и организмом;

9) научить грамотному восприятию практических проблем, связанных с биологией, здоровьем человека, охранной природы, преодолением экологического кризиса;

10) сформировать у студентов навыки экологической культуры;

11) сформировать у студентов ответственное отношение к личному здоровью и окружающей природной среде;

12) расширить знания студентов по вопросам здоровья человека, основных факторах, которые на него влияют, а также способах укрепления здоровья;

13) развить у студентов умения и навыки по овладению элементарными методами исследования здоровья человека;

14) привить студентам физиологические основы здорового образа жизни;

15) привить студентам навыки и умения рационального построения труда и быта;

16) научить использовать полученные знания в будущей профессиональной деятельности и в организации природоохранных мероприятий.

Основные дидактические единицы (разделы):

МОДУЛЬ 1. Колебательные ритмические процессы – фундаментальное свойство всех природных процессов. Проблема биологического времени.

Возможные причины универсальности колебательных процессов в природе. Автоколебания и автоволны. Биологические ритмы. Понятия, которыми можно описать биологический ритм. Типы спектров. Зависимость спектров от сложности сигнала. Синхронизация и резонанс. Типы резонансов. Временная организация биологических систем. Классификации биологических ритмов. Методы организации биоритмологических исследований. Временные ряды. Анализ временных рядов.

Четыре физические концепции времени. Существует ли специфичность биологического времени? Элементы топологии и метрики времени. Влияние различных факторов на восприятие и оценку времени человеком. Некоторые физиологические закономерности восприятия времени человеком.

МОДУЛЬ 2. Ритмическая структура среды обитания. Сопоставимость биологических ритмов с ритмами среды обитания.

Схема Солнечной системы. Солнце и солнечная активность. Циклы солнечной активности. Солнце – планеты. Секторная структура межпланетного магнитного поля. Схема солнечно – земных связей. Магнитосфера Земли. Перечень экологических факторов, опосредующих воздействие солнечной активности на биосферу. Электромагнитный фон среды обитания и его вариации. Динамика озоносферы и вариации приземного ультрафиолетового излучения. Солнечная активность, погода и климат. Электрическое поле атмосферы и солнечная активность.

МОДУЛЬ 3. Внешние задаватели времени. Характер и особенности задавателей ритмов и реагирующих на них функций.

Структура ритмов. Классификация ритмов по и Ф. Халбергу. Спектр физиологических ритмов. Многолетние циклы. Ритмы от суток до года. Ритмы с периодами короче суток. Космические ритмы в явлениях культуры. Преступность. Социальные кризисы и войны. Космические ритмы истории. Космические ритмы в экономике.

МОДУЛЬ 4. Адаптивная роль суточных ритмов. Сезонные ритмы. Ритм сон – бодрствование.

Физические и биологические факторы с относительно четким суточным профилем. Три составляющие суточного стереотипа поведения. Типы суточной активности. Временная экологическая ниша. Роль дня и ночи в эволюционной дивергенции. Ночной и дневной образ жизни. Специализация органов чувств. Распределение поведения в течение суток влияет на самые важные моменты жизни организма (выживание, размножение, питание). Роль индивидуального опыта в суточном поведении.

Сезонная периодичность различных факторов среды. Адаптивная роль сезонных биологических ритмов. Сезонные биологические состояния и формирующие их элементарные циклы. Эндогенная природа сезонных ритмов. Регуляция сезонных ритмов – фотопериодизм. Организмы короткого и длинного дня. Механизм фотопериодической чувствительности у растений и животных.

Биоэлектрические характеристики сна. Механизмы сна. Центры сна Назначение медленного сна. Назначение парадоксального сна. Гипотеза эволюции сна. Биоритмы – эндокринные осцилляции.

МОДУЛЬ 5. Современное состояние проблемы биологических часов. Регуляторы циркадианных биологических ритмов.

Связь времязадавателей с биоритмами. Результаты устранения или изменения времязадавателей. Зачем нужны часы живым организмам? Теории внешних и внутренних часов. Суточные и циркадианные ритмы. Требования к механизму биологических часов. Поиск внутриклеточных часов в биохимических колебательных процессах. Гены биологических часов. Генетическая модель часов у Drosophila melanogaster. Возрастные изменения функции часовых генов. Мутации в часовых генах ведут к возникновению патологий и старению организма.

Три модели циркадианной организации. Основные компоненты циркадианной части фотопериодической системы. Пути поступления в организм и проведения фотопериодической информации. Супрахиазматические ядра (СХЯ) – основные эндогенные осцилляторы. Эпифизарный комплекс – нейроэндокринный преобразователь фотопериодической системы. Мелатонин – химический эквивалент темноты. Регуляция циркадианной активности у животных при отсутствии и наличии парапинеального органа. Функциональное взаимодействие СХЯ и эпифиза.

Относительность понятия о течении времени. Субъективность его восприятия. Переработка временной информации.

МОДУЛЬ 6. Космические ритмы в явлениях культуры, социальных явлениях, в истории, экономике. Датчики времени.

Космические ритмы в явлениях культуры. Преступность. Социальные кризисы и войны. Космические ритмы истории. Космические ритмы в экономике. Биологические ритмы в различных климатогеографических условиях. Свойства датчиков времени. Требования к датчикам времени. Подстройка биологических часов к сигналам времени. Время потенциальной готовности. Десинхроноз временной организации биологических систем от молекулярно-генетического до организменного уровня.

Формируемые компетенции:

В результате освоения дисциплины у студента должна быть сформирована универсальная компетенция: способность демонстрировать общебиологическую грамотность.

В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:

профессиональные компетенции (ПК):

1) демонстрирует базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимание значения биоразнообразия для устойчивости биосферы (ПК-1);

2) демонстрирует знание принципов структурной и функциональной организации биологических объектов и механизмов гомеостатической регуляции; применяет основные физиологические методы анализа и оценки состояния живых систем (ПК-3);

3) демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ПК-4);

4) демонстрирует и применяет базовые представления об основах общей, системной и прикладной экологии, принципах оптимального природопользования и охраны природы (ПК-9);

5) демонстрирует базовые представления об основах биологии человека, профилактике и охране здоровья и использует их на практике, владеет средствами самостоятельного достижения должного уровня физической подготовленности (ПК-10).

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

— основные понятия и положения новых разделов медико-биологической науки –хронобиологии;

— классификацию ритмической активности организма и основные свойства ритмов;

— совокупность периодических программ, находящихся между собой в определенных фазовых взаимоотношениях;

— нейроэндокринную регуляцию циркадианной временной организации у млекопитающих и человека;

— онтогенез биологических ритмов, его закономерности;

— биоритмологические закономерности адаптационных механизмов;

— этапы биоритмологических перестроек при стрессе;

— механизмы регуляции функций организма;

— методы обеспечения здорового образа жизни;

— общие закономерности происхождения и развития жизни, свойства биологических систем, антропогенез и онтогенез человека;

— основные закономерности эволюционного преобразования органов и систем органов человека;

— биосферу и экологию, основные свойства экосистем, экологические законы и правила, особенности антропобиоэкосистем, влияние на организм человека биотических, абиотических и социальных факторов, адаптации человека к среде обитания, феномен паразитизма и биоэкологические заболевания.

уметь:

— применять современные методы и средства определения параметров функционирования организма;

— получать теоретические знания по предмету на уровне сегодняшнего дня с перспективой на их будущее развитие;

— определять степень воздействия на организм человека вредных производственных и бытовых факторов;

— создавать оптимальные условия труда и жизнедеятельности;

— оказывать первую доврачебную помощь;

— пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой для профессиональной деятельности;

— пользоваться лабораторным оборудованием, работать с микроскопом.

владеть:

— современными представлениями о природе биологических ритмов;

— механизмами регуляции биологических ритмов оперировать основными общебиологическими принципами оценки здоровья и адаптации;

— необходимым набором общебиологических знаний и основами биологической систематики, номенклатуры и терминологии;

— методиками планирования и разработки схемы медико-биологических экспериментов;

— методами экспериментального и клинического исследования, позволяющими оценить физиологические функции организма;

— методами оценки здоровья и физического развития человека;

— навыками записи и анализа ЭКГ;

— навыками проведения функциональных проб (нагрузочные, ортостатическая) для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы и интерпретации полученных данных;

Читайте также  Билл Гейтс сделал тест для выявления вируса папилломы дешевле

— навыками спирографии с оценкой минутного объёма дыхания, жизненной емкости лёгких и её составляющих;

— навыками определения основного и рабочего обмена веществ у человека и интерпретации полученных данных;

— навыками психофизиологического исследования свойств личности человека, памяти, активного внимания, определения умственной и физической работоспособности человека и интерпретации полученных данных;

— методикой санитарно-просветительской работы с населением по вопросам профилактической медицины.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия, семинарские занятия, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачётом в 6-м семестре.

Разработчики:

заведующий кафедрой нормальной физиологии, д. м. н., профессор С. В. Клаучек,

Организация биоритмологических исследований

Все биологические системы, включая человека, являются динамическими. В них постоянно протекает множество процессов различающихся во времени. Динамика любого процесса, отражающего жизнедеятельность организма, имеет ритмический характер. Вообще, организму человека свойственно наличие большого числа колебательных процессов (биологических ритмов) с периодами от миллисекунд до нескольких месяцев, проявляющихся в самых различных функциях и процессах организма [1]. Это ритмы дыхания, сокращения сердца, колебаний артериального давления или температуры тела и т.д.

Физиологические сигналы, измеряемые тем или иным аппаратурным методом, как правило, несут в себе информацию о состоянии внутренних органов или функциональных систем организма. Ритмическая структура этих сигналов включает в себя набор колебательных составляющих, относящихся к этим органам или системам и которые могут служить в качестве диагностических признаков. В то же время, независимые ритмы индивидуальных органов, тканей, клеток и клеточных компонентов участвуют в создании временной упорядоченности биологических явлений, что может служить основой для интеграции всех процессов в живом организме. Биологические ритмы наследственно закреплены и являются важнейшими факторами естественного отбора и адаптации организмов [1]. Имеются данные, свидетельствующие о цикличном характере физического, психологического и эмоционального состояния человека. Нарушение установившихся ритмов жизнедеятельности может снижать работоспособность, оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Изучение характера биологических ритмов имеет большое значение при организации рационального режима труда и отдыха человека, особенно в экстремальных условиях (в полярных условиях, в космосе, при быстром перемещении в другие часовые пояса и т.д.). В целом природа ритмических процессов в биологических системах во многом не ясна, а знания об их механизмах часто носят умозрительный характер.

Целью настоящей работы является изучение иерархии биоритмов в сердечно-сосудистой системе организма человека и их соотнесение с рядами Фибоначчи.

Материалы и методы исследования

Для практической медицины, ориентируемой на расширение возможностей неинвазивных (не кровавых) методов диагностики, определенный интерес представляют материалы по функциональной организации живых систем в »золотой» пропорции [8]. Речь идет [5,8] о временных, амплитудных и других показателях активности внутренних органов человека и его функциональных систем.

Например, в отношении сердечно-сосудистой системы в [3] впервые обращено внимание на гармонические отношения общая систола/сердечный цикл и определены их соотношения в состоянии покоя и при физической нагрузке, равные соответственно 0,368 и 0,632, и имеющие сходство с «золотыми» числами 0,382 и 0,618. Однако наиболее полный математический анализ количественных зависимостей некоторых показателей кардиоцикла с вариациями сердечного ритма произведен в работе [9], согласно которой в основе композиции временных, механических и объемных структур кардиоцикла лежат свойства «золотого сечения» и числового ряда Фибоначчи. Так, временные отношения в фазу систолы и диастолы, определенные по электрокардиограмме, близки к «золотой» пропорции и зависят от частоты сердечных сокращений. У человека есть своя частота «золотого сечения» vз с = 63 удара в минуту, для которой длительность систолы, диастолы и сердечного цикла соотносятся между собой в пропорции 0,382:0,618:1. В случае, например, гипертонической болезни I стадии это отношение принимает вид [9]: 0,412:0,588:1. Золотой пропорцией также характеризуется артериальное давление (систолическое, диастолическое и пульсовое). Аналогичная закономерность получена в [9] для временных интервалов динамокардиограммы относительно общей длительности кардиоцикла.

Наличие биоритмов в организме человека и установление закономерностей, лежащих в основе циклических процессов, также имеет теоретическое и практическое значение для медицины, биологии, биофизики и поэтому интенсивно изучается. Особый интерес представляют исследования биоритмов в сердечно-сосудистой системе [1, 10]. Однако, несмотря на большое количество работ в этом направлении, до сих пор была неизвестна иерархия биоритмов в сердечно-сосудистой системе из-за их большой вариабельности.

Результаты исследования и их обсуждение

Попытка прояснить этот вопрос была предпринята и нами. Так, при исследовании низкочастотных колебаний в сердечно-сосудистой системе было установлено, что между волнами I порядка (пульсовыми) и волнами III порядка в среднем поддерживается отношение близкое к 14 ударам пульса на один период волны III порядка [2]. Это отношение обосновывает важное положение пульсовой диагностики тибетской медицины – минимальное для постановки диагноза время, равное по длительности 15 ударам пульса и предназначенное для оценки волн III порядка. Отмечено, что с увеличением возраста испытуемых в среднем происходит перераспределение спектральной плотности мощности пульсовых волн в высокочастотную область (в сторону волн низших порядков).

Корреляционный анализ ритмограмм сердца впервые показал наличие в ней высокочастотного ритма с периодом два кардиоинтервала у всех испытуемых независимо от пола, возраста и состояния здоровья [6]. Отличие заключается лишь в абсолютной величине коэффициента корреляции при первом сдвиге, который изменяется в диапазоне от – 0,1 до – 0,7 и в среднем составляет – (0,3 4–0,4).

Приведенные в [2] результаты исследований периодических составляющих пульсовой волны и в [6] периодических составляющих ритмограммы сердца позволили установить иерархию биоритмов в сердечно-сосудистой системе и объяснить биоритмологические характеристики в пульсовой диагностике тибетской медицины. Оказалось, что отношения периодов биоритмов ССС к периоду пульсовой волны соответствуют для здорового человека членам ряда Фибоначчи, который при п = 0, 1, 2, 3. . . представляет рекурентную последовательность:*

п+2 = Fn + Fn+1>: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, . . . ,

следующим образом. Если принять за 1 длительность периода одной пульсовой волны в секундах, соответствующей длительности периода 1 кардиоцикла (сек), то цифре 2 ряда Фибоначчи будет соответствовать отношение обнаруженного в ритмограмме сердца ранее неизвестного ритма с периодом 2 кардиоцикла к периоду пульсовой волны, цифре 5 – отношение периода волны II порядка (дыхательных волн) к периоду пульсовой волны, цифре 13 (в эксперименте 14 + 1) – отношение периода волны III порядка к периоду пульсовой волны, цифре 34 – отношение периода волн IV порядка (волн Траубе-Геринга-Мейера) к периоду пульсовой волны. Эти же соотношения справедливы, естественно, и для отношений частоты пульсовой волны к частотам волн II, III и IV порядков.

Таким образом, полученный из отношений периодов или частот биоритмов сердечнососудистой системы и пульсовой волны числовой ряд – 1,2, 5,13 и 34 – соответствует членам ряда Фибоначчи через один член, что, по-видимому, обусловлено большой вариабельностью биоритмов и, соответственно, необходимостью исключения взаимного влияния друг на друга биоритмов внутренних органов и функциональных систем. Последнее свойство используется в радиотехнике для разноса частот приемных и передающих устройств, электрических фильтров.

Отметим, что характерной особенностью ритмических процессов всего организма человека в целом является то, что связать их единой закономерностью на сегодняшнем этапе исследований не удается [7], а, следовательно, не представляется возможным соотнести их периоды с числовым рядом Фибоначчи, которому соответствуют средние периоды колебаний сердечно-сосудистой системы.

Рассмотрим вопрос с другой стороны. Как отмечено в [1], любая биологическая система, в том числе организм человека, является динамической – в ней постоянно протекает множество процессов, часто сильно различающихся во времени, что и было показано выше, и одновременно открытой, условием существования которой служит обмен энергией, веществом и информацией как между частями системы или подсистем (микрокосмос), так и с окружающей средой (макрокосмос). Поэтому определим взаимосвязь между человеком и окружающей его средой на уровне предмета наших исследований – биоритмов сердечнососудистой системы, являющихся членами ряда Фибоначчи в сравнении с аналогичным рядом, построенным из периодов обращения планет вокруг Солнца и планеты Земля вокруг своей оси.

Согласно [4] периоды обращения планет вокруг Солнца Тп (гармоники «золотого сечения») связаны с периодом обращения планеты Земля Т вокруг светила (исходный период) соотношением:

Обозначим длительность земного года, равную 365,25 суткам, через Т и определим ее гармоники Тп по формуле (1). Первая гармоника (п = 1) даст нам число, равное 225 суткам, что соответствует периоду обращения Венеры вокруг Солнца, третья гармоника (п = 3) равна 86 суткам – период обращения Меркурия (88 суток). Если взять число п отрицательным, то получим более низкочастотные процессы, характеризующие периоды обращения планет вокруг Солнца, по длительности превышающие соответствующий период планеты Земля. Например, при п = – 1 имеет место процесс с периодом 1,618 земного года, который близок к периоду обращения планеты Марс, равному 1,9 земного года; при п = – 3 имеет место процесс с периодом 4,36 земных лет, соответствующий поясу Астероидов – Церера, Паллада с периодом обращения в 4,6 земных года; при п = – 5 – процесс с периодом в 11,09 лет, соответствующий периоду обращения планеты Юпитер; при п = – 7 – процесс с периодом в 29,04 земного года, близкий к периоду обращения самой большой планеты солнечной системы Сатурна и т.д.

Так как физические процессы, параметры которых соответствуют гармоникам «золотого сечения», не влияют друг на друга, поэтому и планеты не должны оказывать влияния друг на друга. В целом Солнечная система, как следует из приведенных выше периодов обращения планет, гармонична, но не идеальна и влияние планет на биосферу Земли, по-видимому, имеет место вследствие того, что периоды обращения планет не являются точными гармониками земного года. Наибольшим отклонением от гармоник «золотого сечения» обладают Марс и Юпитер, а значит и максимальным воздействием. Отсюда, видимо, появились в восточном календаре 2-х и 12-летний циклы. Венера не влияет, Меркурий и Сатурн имеют очень слабое влияние, а планеты Урановой группы, хотя и не укладываются в гармоники, очень далеки и их влияние ничтожно. Вероятно поэтому в Восточных учениях, включая медицину, оставили только существенные воздействия, убрав незначительные как не меняющие реальную действительность.

Для выяснения вопроса о возможном влиянии планет на человека рассмотрим 36 гармонику земного года, которая равна 0,94 секунды, что в пересчете на частоту пульса составляет 63,6 удара в одну минуту. Эта частота, как сказано выше, соответствует частоте «золотого сечения». Можно предположить, что при такой частоте сердечных сокращений влияние планет и связанных с ними земных процессов на ССС сводится к минимуму. В случае отклонения частоты пульса от числа 63,6 сердечно-сосудистая система человека становится, по-видимому, уязвимой к воздействию планет. Таким образом, человек, регулируя частоту сокращения своего сердца после специальных тренировок, сам в состоянии регулировать влияние планет на свой организм. Для подтверждения высказанного предположения требуются целенаправленные исследования.

Итак, проведенные исследования позволили установить иерархию биоритмов в сердечно-сосудистой системе и объяснить биоритмологические характеристики в пульсовой диагностике тибетской медицины. Оказалось, что отношение частот биоритмов соответствует для здорового человека членам ряда Фибоначчи через один, что, по-видимому, обусловлено большой вариабельностью биоритмов. При этом характеристики пульса (длительность периода или частота) и его периодические составляющие (биоритмы ССС) совпадают по величине с гармониками «золотого сечения» Солнечной системы, что согласуется с одним из фундаментальных положений буддийской философии о единстве человека и окружающего его мира (единство микро и макрокосмоса), базирующегося на понятии махабхут (первоэлементов).

Читайте также  Когда лучше ехать в Крым?

Выводы

Показано, что пульсовая волна тесно связана с биоритмами сердечно-сосудистой системы и является обобщенной характеристикой ее состояния. Установлена иерархия биоритмов в сердечно-сосудистой системе. Отмечено, что отношение частот биоритмов здорового человека соответствует членам ряда Фибоначчи через один (1, 2, 5, 13, 34), что обусловлено большой их вариабельностью. При этом основные характеристики пульсовой волны и биоритмов ССС (длительность периода или частота) здорового человека совпадают по величине с гармониками «золотого сечения» Солнечной системы, что согласуется с одним из фундаментальных положений восточной философии об единстве человека и окружающего его мира (единство микро и макрокосмоса).

Организация биоритмологических исследований

Терморегуляцию следует считать не только физиологической, но и математической проблемой. К настоящему времени все больше обнаруживается хорошо аргументированных фактов, доказывающих, что энергетический гомеостаз организма человека и млекопитающих представляет колебательную ритмическую систему. Сегодня можно утверждать, что энергетическая пульсация и есть основа биоритмов, так как без затраты энергетических ресурсов биологические процессы не могут происходить, а они совершаются ритмично. За последнее время показано, что самый выраженный биоритм живых систем на нашей планете — это суточный, циркадианный ритм, эндогенный и обусловлен задающим генератором — генетическим механизмом клеток (биологическими часами). Имеется много данных в отечественной и зарубежной литературе по суточному ритму температуры тела человека и животных в норме, в условиях различных регионов труда, при различных заболеваниях. однако, температурный гомеостаз, также как и другие физиологические параметры имеет свои существенные особенности на различных этапах онтогенеза. Для того, чтобы четко представить себе нормативную хроноархитектонику температуры тела, нужно иметь представление о ее становлении на равных этапах онтогенеза и об изменениях, которые сопровождают хроноструктуру температурного гомеостаза на дальнейших этапах онтогенеза, особенно в процессе старения. В данной работе приводятся результаты наших исследований по спектральному анализу биоритмов температур тела человека в различных возрастных группах.

Цель исследования: проанализировать спектр температуры тела (инфрадианной и циркадианной области) у людей в следующих возрастных группах (18-39, 40-49, 60-74 и старше 75 лет). Исследования проведены в весеннее время года в условиях г. Тюмени. Температура тела измерялась ртутным термометром в левой подмышечной впадине (10мин). 7 раз в сутки (в 3, 8, 11, 14, 17, 20, 23 часа).

Предпримем попытку биологической оценки происходящих изменений спектрального состава биоритмов температуры тела в онтогенезе человека. Во-первых, динамика спектральных компонентов биоритмов температуры тела человека (и в первую очередь отношение процентного вклада циркадианного ритма к ациркадианным, т.е. к — ультра и инфрадианным компонентам) испытывает те же закономерности, которые нами ранее установлены для показателей сердечно-сосудистой системы (САД, ДАД, ЧСС). Изменение структуры биоритмов температуры тела человека в онтогенезе происходят в соответствии с нашей концепцией «волчка» согласно которой максимальная суточная (циркадианная) амплитуда в тех или иных биологических маркеров биопроцессов от клеточного до организменного уровня устанавливается к зрелому возрасту. Доля ациркадианной части спектра биоритмов температуры тела (прежде всего ультрадианного компонента) после 60 лет заметно возрастает. Таким образом, можно констатировать общебиологическую тенденцию в спектральной структуре биоритмов в онтогенезе человека не зависимо от изучаемых параметров физиологических функций. Где же искать причины для этой общей закономерности в динамике структуры фундаментального свойства живого — динамике компонентов хронома биологических функций во времени и в первую очередь отчетливо регистрируемого количественно спектра биоритмов в онтогенезе человека.

Основываясь на имеющихся данных, для многих функциональных показателей, в принципе, было бы возможно сформировать нормативные стандарты по вышеуказанным параметрам циркадианного ритма, которые в дальнейшем использовать в практических целях. Единственным лимитирующим моментом здесь является отсутствие общепринятых требований к хронодизайну исследования на этапе сбора данных. Существенные отличия в частоте и длительности сбора данных при исследовании зачастую сказываются на этапе анализа и проводят к неоднозначным выводам, получению разных цифр, прежде всего, по параметрам А и G, в меньшей степени затрагивая МЕЗОР и период. Хронобиологам следует на самом высоком уровне сформулировать резолюцию и прийти к единому унифицированному стандарту при разработке хронодизайна биоритмологических исследований.

Однако когда речь заходит об анализе и особенно интерпретации данных по хроноинфраструктуре хронома и его нормативах, приходится признавать, что указанная выше проблема стоит особенно остро и приобретает первостепенное значение. Мы на сегодняшний день не имеем проработанных единых требований к хронодизайну исследований, а имеющиеся по проблеме анализа ультра и тем более инфрадианных областей хронома немногочисленны. Кроме того, результаты хронобиологического анализа данных предстают в новом свете, если привлечь к их интерпретации оценку доли ритмов разной периодичности и неритмической (хаотической) вариабельности. Такие подходы порой дают нам четкие представления об общих принципах взаимоотношений и изменений МЕЗОРа, амплитуды и акрофазы ритмов разной периодичности в тех или иных естественных и экспериментальных условиях. Например, процентный вклад ритма может меняться при отсутствии изменений амплитуды ритма по трем причинам: 1) снижение межиндивидуальной и интраиндивидуальной фазовой стабильности в ряду последовательных циклов (при этом амплитуда ритма в отдельно взятом цикле остается неизменной), 2) при изменении общей вариабельности показателя, 3) на фоне повышения МЕЗОРа функции абсолютное значение амплитуды ритма может сохраняться, но процентный вклад ритма данной периодчности снижается либо за счет: а) частотной транспозиции ритма, либо б) за счет роста неритмической вариабельности. Рассмотрим следующие аспекты проблем:

1. Становление оптимальных мезоров и суточных амплитуд температуры тела в онтогенезе человека. оценивать уровень мезора без учета циркадианной амплитуды совершенно бесперспективно, так как он не дает никакой полезной информации. У новорожденных сравнительно высок уровень мезора температуры тела только потому, что у них практически отсутствует биоритм (суточная амплитуда на уровне 0,09+ 0,1С), а это значит, что нет моментов спада температурного гомеостаза в определенные часы суток. Оптимальная биоритмологическая структура температуры тел формируется в детском возрасте и вплоть до зрелого возраста II периода сохраняется в близких границах (как по мезору, так и по суточной амплитуде). Максимум суточных амплитуд температуры тела у человека достигает в молодом и зрелом возрасте. После 60 лет существенно снижается уровень в целом температуры тела и циркадианная амплитуда. Особенно эта тенденция выражена в старческом возрасте. В целом, начиная с пожилого возраста, резко изменяется хронодезм температурного гомеостаза у человека. Его границы в старческих возрастных группах достоверно опускаются вниз по температурной шкале. Точно такую же закономерность мы установили при анализе биоритмов ректальной температуры у крыс в 6-ти возрастных группах. Нами показаны вариация хронодезма от размаха температуры тела в 0,8 С в зрелом возрасте (границах от 38,0 С до 37,2 С, табл.1) до 0,4 С в старческом (в границах от 36,5 С до 36,1°С). Чем это обусловлено? По нашему мнению снижение уровня температурного гомеостаза и его суточного ритма обусловлено снижением энергетического потенциала в клетках организма в целом, а отклонение от энергетического оптимума организма несомненно ведет и к снижению неравновесности биосистемы в целом, за которым следует рост энтропии, изменение важнейшего показателя уровня жизнеспособности — амплитуды суточного ритма. Этот тезис подтверждается нашим экспериментом на лабораторных крысах по оценке среднесуточных показателей (мезоров) гомеостатических систем энергетического обмена (гликоген печени, содержание кислорода и углекислого газа в крови), а также анализом хронодезмов содержания кислорода и углекислого газа в плазме крови крысы, гликогена в печени. Кроме того, на этапах онтогенеза следующего за зрелым возрастом о снижении уровня обмена веществ свидетельствуют процессы ассимиляции и диссимиляции на основании биоритмологической оценки показателей пластического обмена (включение Н 3 -уридина в клетки гепатоцитов) и энергетического обмена (гликоген в печени). Снижение амплитуды суточного ритма интенсивности теплопродукции обусловлено не только уровнем траты энергии на синтез белков, углеводов и жиров, но и уровнем активности транспорта ионов через мембраны клеток, прежде всего от К/Nа насоса. Это в целом свидетельствует об уменьшении энергетических затрат на активный транспорт ионов. Вышеизложенное позволяет достаточно аргументировано утверждать, что температура тела испытывает суточный ритм синхронный по профилю и амплитуде в структуре суточного ритма показателей энергетического и пластического обмена веществ, установленных на клеточном и тканевом уровнях. Циркадианная временная организация жизнедеятельности является основой основ и обусловлена она в первую очередь колебательным ритмом энергетического гомеостаза. В ходе онтогенеза у человека происходит усиление тезауруса энергетического депо. В нашем понимании — это достигается максимальная суточная амплитуда энергетического потенциала, адекватного основным функциональным потребностям организма, т.е. это адекватно проявляется и в суточном ритме температуры тела, достигающей оптимального хронодезма в соответствии с функциональными адекватными колебаниями температуры ядра.

2. Проблема «количества» здоровья в свете спектра биологических ритмов. Сегодня мы можем обсуждать вопрос о пространственно-временной организации процессов жизнедеятельности не только в рамках параметров циркадианных ритмов (мезор, акрофаза, амплитуда), но и с учетом организации всего хронома, всего спектра составляющих биоритмов, а именно ультрадианных, УД, циркадианного, ЦД, и инфрадианных, ИД. Сопоставление мощности составляющих этих компонентов в течение онтогенеза показало, что доля ЦД и ациркадианных (аЦД) ритмических гармоник изменяется также, как для показателей сердечно-сосудистой системы. Согласно нашим последним данным есть основание считать, что усиление в хроноархитектонике биологических ритмов ациркадианной периодики является знаком некоторой подвижки биосистемы к уменьшению ее неравновесности, переходом в состояние напряжения или повреждения или постарения, так как отодвигает биосистему в сторону возрастания энтропии, увеличения показателей хаоса. Это в случае, если биосистема уже находилась в пространственно-временном оптимуме. Если же идет процесс становления биосистемы в онтогенезе, то вероятно, чтобы достичь оптимальной, пространственно-временной организации биосистема должна пройти этапы снижения энтропии, формирование максимальной упорядоченности биопроцессов во времени. Это означает, что в это время также будут занимать должное место ациркадианные гармоники биопроцессов, а также колебания функции негармонического характера (область хаоса в структуре хронома) на фоне становления пространственно-временнойциркадианнойорганизации. По нашему мнению, соотношения циркадианных и ациркадианных гармоник, а также негармонических колебаний биопроцессов могут служить маркером уровня здоровья, его количества, а также тестом и биологического возраста людей. Поскольку мы подошли к характеристике соотношения циркадианных и ациркадианных ритмов в спектре биоритмов, а определенное соотношение качественных различий, взятых как единое целое в конечном счете и определяет гармонию (Гегель), то мы невольно (vollens nollens) подошли к дефиниции «здоровье» через оценку гармонии циркадианных ритмов. Мы исходим из постулата, что циркадианные ритмы — это прежде всего проявление порядка, а ациркадианные — проявление в определенной степени хаоса, роста энтропии. Кроме того, мы в качестве рабочей гипотезы допускаем, что целостная самоорганизующая система стремится в своей сруктурной организации к Золотому сечению. Мы провели расчет среднесовокупного вклада доли амплитуд биоритмов в % температуры тела человека в разных возрастных группах в спектре циркадианных и ациркадианных ритмов (инфрадианных (более 28 часов) и ультрадианных (менее 20 часов). Эти данные представлены в таблице.

Таблица 1. Среднесовокупный вклад (%) доли амплитуд спектра биоритмов температуры тела человека в онтогенезе

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: