Биоритмические закономерности формирования компенсаторно-приспособительных реакций в условиях клинической модели стресса Агулова, Людмила Петровна

Введение к работе

Актуальность проблемы. Вопрос о роли временной организации физиологических систем организма в общем комплексе физиологических процессов, обеспечивающих здоровье, работоспособность и резистентность организма к различным неблагоприятным воздействиям среды является одним из ключевых вопросов современной биологии и медицины (Halberg F., 1964 - 1997; Романов Ю.А. и др., 1980; Алякринский Б.С.,1981; Ашофф Ю.,1984; Деряпа Н.Р. и др.,1985; Степанова С.И.,1986 Заславская Р.М.,1991; УинфриА.,1991 и др.).

Вместе с тем на сегодня из широкого спектра биологических колебаний, охватывающего диапазон от долей секунд до десятков лет (Halberg F, 1969; Моисеева Н.И., Сысуев В.М.,1981; Pittendrich,1984; Ашофф ЮД984; Бродский В.Я., Нечаева Н.В.,1988), кроме некоторых высокочастотных, изучены свойства и закономерности лишь одного единственного околосуточного ритма и отчасти сезонных и приливных, лунных ритмов. Отсутствует четкая идентификация биоритмологических закономерностей с теми или иными проявлениями жизнедеятельности организмов.

Эндогенные механизмы регуляции биологических осцилляторов коррегиру-ются внешними воздействиями и, прежде всего, ритмическими космическими и геофизическими факторами. Конкретная роль этих факторов в регуляции биологических осцилляторов до сік пор не ясна, несмотря на сотни работ убедительно показавших их влияние на биосферные процессы, а также сходство биологических и космических ритмов (обзор: Владимирский Б.М. и др.,1995).

В связи с этим перед биоритмологией стоят две важные задачи: первая - изучение спектральной структуры, закономерностей и физиологической значимости биологических ритмов с периодами отличными от суточного и вторая - формирование концепции, связывающей биоритмологические закономерности с механизмами сохранения гомеостаза.Теоретические и прикладные задачи, связанные с проблемами приспо-соблеїшя, целесообразно решать, изучая организм в чрезвычайной для него ситуации, вследствие яркой выраженности и разнообразия приспособительных реакцій в состоянии стресса. Естественной и, возможно, оптимальной моделью хронического стресса

является гипертоническая болезнь (ГБ). Для ГБ характерно пролонгированно напряжение системы кровообращения и гипоталамо - гипофизарно - надпочечіппсовоі системы. При этом пролонгированное напряжение сочетается с периодичесю повторяющимися острыми моментами (гипертонические кризы) мобилизации сердечні - сосудистой и нейро — гуморальной систем в ответ на внугреіпше и внешние стимулы Анализ такого сочетания с позиций временной организации позволит на наш взгля; выявить особенности работы компенсаторно - приспособительных механизмов по мері углубления стресса, приблизиться к пониманию таких трудноразрешимых с точки зре ния традиционной методологии задач как фазность течения хронических болезней причины обострений заболеваний, а также причины цикличности обострений. Меха низмы этих явлений должны быть универсальны для различных заболеваний и связань с адаптационным резервом, особенностями динамики функциональных показателей і синхронизации ритмов. В то же время закономерности, выявленные при изучении бо лезіш, будут иметь и общебиологическое значение. Ибо не существует приспособи тельных и компенсаторных реакций, которые возникали бы исключительно при тої или иной болезни и не использовались организмом частично или полностью в норме (Бернар К.,1937; Анохин П.К.,1975; ДавыдовскийИ.В.,1962,1969; МеерсонФ.3.,1981).

Цель работы. Выявление биоритмологических закономерностей формирова ния компенсаторно - приспособительных реакций в условиях клинической моделі стресса по данным многодневного мониторинга сердечно - сосудистой и нервной систем у больных ГБ.

Задачи исследования.

1. Изучить особенности многодневной динамики (Ісут. < Т< Імесяц) основных пока зателей центральной и мозговой гемоциркуляции, вегетативной и центрально! нервной системы у больных ГБ.

2. Изучить особенности связей между собой и с космогеофизическими факторамі многодневных временных рядов физиологических показателей у больных ГБ.

3. Изучить на примере кардиоритма закономерности и физиологическую значимост внутренней упорядоченности (количество информации) биологических процессов.

Научная новизна

І. В итоге вьшолиенных исследоваїшй выявлена биоритмологическая схема развития фонического стресса. Она отвечает представлениям о фазности процесса адаптации, разности течения хронических болезней, и вносит коррективы в традиционное представление о болезни как о десшгхронозе.

I. При шучешш клинической модели стресса с биоритмологических позиций обнаружены три принципа функциональной адаптации: 1). постепенное усложнение функцио-іальїшх комплексов по мере усиления адаптационной нагрузки (болезни), реализуемое тутем усиления частотной и фазовой синхронизации отдельных подсистем организма; I). дискретность состояний организма человека и скачкообразные переходы, совершае-.іі.іе организмом между уровнями функционального состояния по мере изменения ідаптационной нагрузки; 3). периодігческая попеременная смена активности функций, іаходящихся в реципрокных отношениях (парасимпатическая - симпатическая актив-гость вегетативной нервной системы, биоэлектрическая и гемодинамическая актив-юсть правого и левого полушарий мозга).

!. Показано, посредством оценки информации Кульбака в спектрах кардиоинтервалов, гто динамика ритма сердечных сокращений (RR) представляет собой квазипериодиче-хую смену состояний с большей и меньшей упорядоченностью. Выявленный тип (сце-іарий) поведения - перемежаемость беспорядка и порядка - отмечается как на коротких інтервалах (минуты), так и на интервалах длиною в месяц.

. Предложена резонансная гипотеза возникновения гипертонических кризов. В качест-е маркера риска возникновения кризов обоснована перспективность оценки информации Кульбака (показатель упорядоченности сигнала) в спектрах кардиоритмограмм в іиапазоне высокочастотных и среднечастотных колебаний (0.05 - 0.5Гц).

Практическая значимость

Предложен метод оценки синхронизации ритмов посредством сравнения самых длинных периодов в спектрах измеряемых показателей с последующим вычислением коэффициента синхронизации. . Предложен метод оценки функционального состояния организма, учитывающий одновременно сігяхронизациго и средний уровень измеряемых показателей. Сущест-

вующие методы оценки учитывают либо связанность параметров, либо средние уровни, следовательно, не вполне адекватно отражают состояние организма.

3. Наличие многодневных колебаний функциональных показателей должно учитывать
ся при использовании в диагностических или прогностических целях результатов

однократных измерений или суточного мониторирования функций, вследствие значительного изменеши в разных фазах многодневного ритма большинства параметров организма.

4. Вьіявлеішая зависимость степени сішхронизации гемодинамических и вегетативной
функций организма космогеофизическими факторами от степени сішхронизации этих
функций между собой является принципиально новой и реальной основой для разра
ботки методических подходов индивидуальной профилактики " метеочувствительно
сти"

5. Результаты, указывающие на прогностическую значимость оценки информа-
цииКульбака в спектральном диапазоне кардиоритма 0.05 - 0.5 Гц, могут быть приня
ты во внимание для разработки маркеров риска возникновения гипертонических кри
зов, ввиду отсутствия таких маркеров.

Положення, выносимые на защиту.

1. Многодневная динамика функциональных показателей представляет собой
колебательные процессы с преобладанием в спектральном составе околонедельных и
кратных (околополунедельных и околодвухнедельных) ритмов. Биологические ритмы в
этом диапазоне синхронизируются космогеофизическими ритмами и социальной
неделей.

2. Состояние хронического стресса характеризуется тремя типами межфункциональной сішхронизации: асинхронным, синхронным и пшерсинхронным. Степень межфункциональной синхронизации определяет реакцию организма на факторы среды. Степень межфункциональной синхронизации адекватно отражает функциональное состояние системы лишь в том случае, если учитывается уровень функционального состояния.

3. Маркером синхронных переходных процессов в вегетативной и ценральной нервной системе, потенциально опасных для обострений артериальной гипертензии, может

ьпъ, информация Кульбака, оценеішая в спектрах кардиоинтервалов в диапазоне 0.05 0.5 Гц, при условии снижения уровня информации до < 4,6.

Апробация работы

Основные результаты диссертации были представлены и обсуждены на rternational Workshop "Moon and Living Matter. (Slovakia. 1993); I Конгрессе кардиоло-ов Центральной Азии (Бишкек, 1993); П и IV Международных симпозиумах «Корре-яции биологических и физико- химических процессов с солнечной активностью и ругими факторами окружающей среды» (Пушино, 1993, 1996 гг.); I Международном онгрессе по электромагнитному загрязнению среды (Санкт - Петербург,1993); на Ре-кональных конференциях «Актуальные проблемы клинической кардиологии» (Томск, 990, 1994, 1997 гг.); Международной конференции по физике Солнечно - земных связи (Алматы, 1994); IV Международной конференции « Циклы природы и общества» ;таврополь,199б); Международном симпозиуме Nonlinear Dynamics and Chaos, pplications in Physics, Biology and Medicine. (Saratov, Russia, July 8-14,1996); на 14-th iternational Congress of Biometeorology (Ljublana, Slovenia, 1996); на П - ом Сибирском энгрессе по прикладной и индустриальной математике (Новосибирск, 1996); на Науч-эй конференции по использованию результатов конверсии в подразделениях высшей колы для международного сотрудничества (Sibconvers'95) (Томск, 1995); I Междуна-эдном конгрессе "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине" ^анкт - Петербург, 1997); Ш Международной конференции "Теоретические и клини-хкис аспекты применения адаптивной биорезонансной терапии" (Москва,1997); П [еждународном крымском семинаре" Космическая экология и Ноосфера" (Крым, Э97); I Международном симпозиуме "Фундаментальные науки и альтернативная метина" (Пушино, 1997); 17^th Scientific Meeting of the International Society of Hyperten-on, June 7 - 11, 1998 ( Amsterdam, 1998); Thirteenth Scientific meeting The American зсіегу of Hypertension, May 13 -16, 1998 (New York, 1998); V Международной конфе-:нции «Компьютерный анализ данных и моделирование», Минск,1988.

Публикации. По материалам диссертации опубликована 41 работа.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 236 страницах маши-ншсного текста, иллюстрирована 42 рисунками, содержит ЗІ¹ таблицуростоит из вве-

дения, обзора литературы, описания объекта, методов исследования и обработки результатов, пяти глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 215 отечественных: и 118 зарубежных источников.