АНТРОПОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В БИОРИТМОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЗДОРОВЬЯ И ПОДГОТОВКИ СПОРТСМЕНОВ

Сообщение 1.

ПРЯМОХОЖДЕНИЕ КАК СИНХРОНИЗАТОР СУТОЧНОГО РИТМА КАРДИОДИНАМИКИ

Г.С.Белкания1, В.Г.Ткачук2, Л.Пухальска3, А.П.Корольчук1.

1 - Лаборатория медицинских экспертных систем Винницкого государственного педагогического университета им. М. Коцюбинского

2 - Институт спорта Академии Физического Воспитания Й. Пилсудского в Варшаве

3 - Кафедра экспериментальной и клинической физиологии Медицинской академии в Варшаве

Аннотация. У 13 здоровых мужчин проведены исследования суточной динамики изменений артериального давления, частоты сердечных сокращений и минутного объема крови (МОК) при обычном позно-двигательном режиме, при пролонгированном на сутки режиме жизнедеятельности у одних испытуемых в положении лежа, а у других - в положении стоя. Показано, что антропофизиологический тип кровообращения по соотношению МОК стоя-лежа является стабильной характеристикой и определяет направленность суточной динамики изменений сердечного выброса. Обосновывается значение для человека перехода в вертикальное положение тела как внешнего синхронизатора первой фазы суточного ритма - перехода к активному периоду жизнедеятельности. Перманентно развивающееся антигравитационное утомление рассматривается как внутренний синхронизатор суточного ритма - фазы перехода к пассивному периоду жизнедеятельности (или дневной отдых или ночной сон). Такое представление определяется как антропофизиологическая основа гигиенического обеспечения и управления здоровьем человека, как прямоходящего существа.

Ключевые слова: прямохождение, антропофизиология, кардиодинамика, типы кровообращения, суточный ритм, здоровье.

Анотацiя. Белканiя Г.С., Ткачук В.Г., Пухальська Л., Корольчук А.П. Антропофiзиологiчний пiдхiд у бiоритмологiчному забезпеченнi здоров'я i пiдготовки спортсменiв. Повiдомлення 1. Прямоходiння як синхронiзатор добового ритму кардиодинамiки. У 13 здорових чоловiкiв проведенi дослiдження добовоi динамiки змiн артерiального тиску, частоти серцевих скорочень i хвилинного обсягу кровi (МОК) при звичайному позно-руховому режимi, при пролонгованому на добу режимi життедiяльностi в одних випробуваних у положеннi лежачи, а в iнших - у положеннi стоячи. Показано, що антропофiзиологiчний тип кровообiгу по спiввiдношенню МОК стоячи-лежачи е стабiльною характеристикою i визначае спрямованiсть добовоi динамiки змiн серцевого викиду. Обґрунтовуеться значення для людини переходу у вертикальне положення тiла як зовнiшнього синхронiзатора першоi фази добового ритму - переходу до активного перiоду життедiяльностi. Перманентно розвиваюче антигравiтацiйне стомлення розглядаеться як внутрiшнiй синхронiзатор добового ритму - фази переходу до пасивного перiоду життедiяльностi (або денний вiдпочинок або нiчний сон). Таке представлення визначаеться як антропофiзиологiчна основа гiгiенiчного забезпечення i керування здоров'ям людини, як прямого ходiння iстоти.

Ключовi слова: прямоходiння, антропофiзиологiя, кардиодинамiка, типи кровообiгу, добовий ритм, здоров'я.

Annotation. Belkania G.S., Tkachuk V.G., Puchalska L., Korolchuk A.P. Anthropophysiological approach in biorhythmology security of health and preparation of the sportsmen. The report 1. Direct circulation as the synchro of a daily rhythm cardiodynamics. Investigations of circadian dynamics of changes of blood presser, of cardiac rhythm frequency and cardiac output (CO) are carried out in 13 healthy male at usual postural and locimotor regime of activity. In part of examinees the investigation of laying in bed condition, in others - the investigation was carried out during two days in standing posture. Anthropophysiological type of blood circulation (by CO correlation in standing / laying posture) is determined by stable characteristics which defines an orientation of circadian cardiodynamics changes. The transition in an up right position of body is considered as external synchronizer of the first phase of circadian rhythm - active period of vital activity. Antigravitational fatigue, which develops permanently, is considered as an internal synchronizer of circadian rhythm - the phase of transition to the passive period of vital activity (daytime or night rest). Such a notion is defined as anthropophysiological basis of hygienic supply and management by health of man, as Homo erectus.

Key words: Homo erectus, up right walking, anthropophysiology, cardiodynamic, types of circulation, circadian rhythm, health.

Постановка проблемы. В организме человека зарегистрировано более 300 функций и процессов, которые изменяются в циркадианном ритме. Околосуточные ритмы охватывают все стороны жизни от вариабельности частоты родов в течение суток до суточной ритмичности сердечно-сосудистых "катастроф" (инсульты, инфаркты и т.д.) и частоты смертности [13, 17, 39]. Исследования, посвященные феноменологическому изучению суточных ритмов функций организма, столь многочисленны, что трудно дать их полный обзор. Больший интерес представляет собственно организация суточного ритма функционирования кровообращения. Тем более что имеющиеся данные убедительно свидетельствуют о том, что сердечно-сосудистая система, в частности у человека, относится к системам организма с наиболее четкой циркадианной организацией.

Несомненно, в хронодиагностическом отношении определенное значение имеет выявление параметра, который с достаточной чувствительностью и стабильностью отслеживал бы суточный (циркадианный) ритм. Однако особую важность приобретает все же вопрос о значении внешних факторов в синхронизации суточного ритма кровообращения.

Работа выполнена в соответствии с планами научных исследований лаборатория медицинских экспертных систем, института спорта и кафедры экспериментальной и клинической физиологии.

Анализ последних исследований и публикаций. В числе разнообразных факторов синхронизации суточного ритма - таких как световой режим, гелиогеофизические воздействия, режим питания, большое значение придается режиму двигательной активности [11, 16, 30]. Особое значение этого фактора подчеркивается и в жизнедеятельности спортсменов [12, 1].

Однако, следует отметить одно существенное обстоятельство - двигательный режим рассматривается в общем порядке и, как правило, связывается с той или иной формой двигательной активности в процессе трудовой, в том числе и спортивной, или социальной деятельности. При этом в большинстве работ из анализа практически выпадает рассмотрение первичного значения позы в качестве возможного внешнего синхронизатора биоритма.

В этой связи важно отметить, что ведущая роль света как сигнала времени для самых разнообразных видов животных оспаривается только в отношении человека. И более того, вообще вопрос о том, что представляет собой сигнал времени, во всяком случае, в отношении человека продолжает оставаться открытым [11, 36].

Наибольшее признание получила двухосцилляторная модель циркадианной системы человека, при этом в качестве основных осцилляторов определяются регулирующие ритм температуры тела и ритм сна и бодрствования [45]. Однако до сих пор не удалось установить ни одного конкретного механизма наследования циркадианной организации функций организма [11].

Представляется, что таким механизмом может быть наследование характерного для того или иного вида животных биологического стереотипа двигательного поведения. Для человека это прямохождение и все, что с ним связано. Поэтому не случайно, что развитие циркадианной организации состояния основных функций и жизнедеятельности и созревание суточных ритмов у человека находится в определенном соответствии с поэтапным формированием прямохождения.

Во всяком случае, появление суточного ритма сна-бодрствования на 2 месяце после рождения [47] совпадает с закреплением у ребенка первой антигравитационной регуляции - самостоятельное принятие позы в положении на животе с опорой на руки и разгибанием головки [4]. В то же время гормональные ритмы, в частности ритм содержания кортикостероидов в крови [44] появляется только к моменту закрепления позы стояния у ребенка (от 1 года до 2-х лет). Более того, развитие суточного ритма сна-бодрствования, а также кортикостероидного и других гормональных ритма, тесно связанных с ритмом сна и бодрствования [37], может продолжаться вплоть до периода полового созревания [18].

При этом следует иметь в виду, что и формирование прямохождения, включая и характерные для него двигательные возможности, также затягивается на это время. Так, возможность длительного и устойчивого поддержания положения стоя у человека формируется только к 6-7 годам. Это является необходимым условием для освоения и закрепления в дальнейшем всего многообразия поз и форм двигательного поведения, включая, в том числе, и двигательный компонент полового поведения.

Причем, в связи с продолжающимся ростом и увеличением линейных размеров тела, как это уже отмечалось выше, до завершения ростовых процессов сохраняется неустойчивость формируемых регуляций и, прежде всего, направленных на антигравитационное обеспечение организма. Неслучайно, параметры циркадианного ритма сердечно-сосудистой системы у школьников в пубертатном возрасте отражают определенное напряжение регуляторных механизмов и уменьшение способности адаптации [23]. Это необходимо учитывать в медико-биологическом обеспечении детского и подросткового спорта.

Результаты исследования. Имеется весьма широкая информации о биологическом значении прямохождения для человека, которая свидетельствует о выраженных изменениях всех основных функций организма и особенно кровообращения при перемене положения тела [14, 28, 34, 38, 5, 31]. Имеющиеся данные дают все основания специально рассмотреть вопрос о значении позы в суточной динамике состояния сердечно-сосудистой системы. И единственно адекватной основой такого рассмотрения может быть только антропофизиологический подход, который и ориентирован на прямохождение как основное биологическое качество человека.

Это необходимо сделать и в связи с тем обстоятельством, что в части исследований суточного ритма сердечно-сосудистой системы вообще не принимается во внимание положение тела, в котором измеряются параметры кровообращения. В большей же части биоритмологических исследований в качестве основного методического условия используется стандартизация позных условий (или лежа, или сидя) измерения контролируемого параметра [25, 39], и тем самым нивелируется реальная суточная ритмика исследуемых функций.

Наряду с этим, имеются исследования, в которых четко проявляется значение позы, например, в условиях осуществления непрерывной автоматической регистрации артериального давления (АД) на протяжении суток [42, 48]. По данным, полученным в этих исследованиях, обращает на себя внимание очень высокая амплитуда суточного ритма по АД (рис. 1 и 2). Так, по систолическому АД она составила около 90 мм, а по диастолическому около 55 мм рт. ст. Важно отметить, что в этих исследованиях осуществлялась внутриартериальная телеметрическая регистрация АД при обычном для человека двигательном режиме. В такой постановке исследования АД неизбежно измерялось в соответствующих для дневного и ночного времени суток положениях тела (ночью - лежа, а днем - сидя или стоя).

На представленном графике суточной динамики АД (рис. 1) обращает на себя внимание наиболее выраженное повышение АД не просто к моменту просыпания или сразу после него, а после перехода из положения лежа в вертикальное положение, характерное для дневного двигательного режима.

Рис. 1 Суточная динамика артериального давления у здорового человека при прямой и непрерывной регистрации [42].

По оси абсцисс - время суток (часы), по оси ординат - уровень АД в мм рт. ст. (темный профиль). Верхний и нижний край светлого прямоугольного поля соответствуют нормативному диапазону по АД. Фигурками обозначены позные и бытовые условия жизнедеятельности на протяжении суток (другие пояснения см. в тексте).

Наиболее низкий уровень АД соответствует периоду сна. Резкие одномоментные приемы в 16 и 24 часа возникли: первый в связи с болевым раздражением (лечение у стоматолога), второй - при coitus.

Действительно, для человека характерно не просто различное положение тела на протяжении суток, а строго стереотипно синхронизированное (ночью - положение лежа, днем - различные формы ортоградной позной статики). Все это определяет положение тела (позу) как обязательный компонент двигательного образа жизни и, следовательно, как один из важнейших синхронизаторов суточного ритма у человека.

Это и есть антропофизиологический подход в биоритмологических исследованиях. Такой подход обосновывает необходимость снятия физиологической информации ночью в положении лежа, а днем в соответствующих условиях позной статики (сидя, стоя). Полученные нами данные показывают, что несоблюдение этого условия может нивелировать реальную гемодинамическую ситуацию, связанную с положением тела и влиянием гидростатического (гравитационного) фактора кровообращения. Более того, может привести к получению ложной информации.

В то же время при соблюдении антропофизиологического подхода можно увидеть, что "сильно" связанные с позой тела изменения перекрывают влияние других факторов. Так, например, на рис. 2 приводятся данные по самоизмерению АД (здоровый мужчина, 40 лет) на протяжении суток - в дневное время с интервалом 15 минут, а в ночной период ежечасно. По дневному периоду суток почасовые данные приведены как средние, соответственно по 4-м измерениям. Все измерения проводились в тех позных условиях, которые были естественными для текущего момента жизнедеятельности (на рисунке обозначены фигурками). Конечно же, в такой постановке исследования неизбежно присутствовал, особенно в наиболее активный по количеству измерений дневной период суток, и психоэмоциональный (постоянный контроль времени), и двигательный (манипуляции, связанные с измерением АД) компоненты. Тем не менее, как и в рассмотренном выше исследовании суточной динамики АД (рис. 1), и в этих условиях отмечалась большая амплитуда суточных колебаний систолического (35 мм рт. ст.) и диастолического (32 мм рт. ст.) - на рис.2, справа.

Рис. 2. Суточная динамика систолического (АДс) и диастолического (АДд) артериального давления при самоизмерении в естественных позных условиях обычного двигательного режима.

По оси абсцисс - время суток (часы), по оси ординат - уровень АД в мм рт.ст. (темный профиль). Верхний и нижний край светлого прямоугольного поля соответствуют среднесуточной величине, соответственно систолического и диастолического АД. 04Delta_.jpg (1897 bytes)АДс и 04Delta_.jpg (1897 bytes)АДд - суточная амплитуда. Фигурками обозначены позные и бытовые условия жизнедеятельности на протяжении суток.

Особенно информативно использование антропофизиологического подхода в биоритмологических исследованиях кровообращения. В проведенном нами исследовании измерения основных параметров центральной гемодинамики проводилось методом тетраполярной грудной реографии [7]. Особо следует подчеркнуть адекватность этого неинвазивного метода для биоритмологических исследований с использованием антропофизиологического подхода. Измерения артериального давления проводилось аускультативным манжеточным методом по Короткову.

Исследования суточной динамики основных параметров кровообращения проведены нами у 13 здоровых лиц при обычном (1-е сутки) и измененном (2-е сутки) двигательном режиме по следующей схеме обследования.

В первые сутки первая регистрация при переходе к ночному сну проводилась в положениях стоя и лежа в 24.00 часа. В дальнейшем, с интервалом в один час обследования проводилось до 08.00 часов (период сна). Основным условием данного периода было соблюдение естественного для ночного сна горизонтального положения лежа. После очередного исследования в 08.00 часов, проведенного в положении лежа, испытуемые вставали с постели и переходили к обычному для дневного периода двигательному режиму.

После подъема с постели в дневном периоде с 08.00 и до 24.00 часов обследование проводилось в ортостатическом положении тела с интервалом 1 час. В 24.00 часа испытуемые вновь переходили в положение лежа (период ночного сна) и обследование осуществлялось в описанной выше последовательности до 08.00 часов следующего дня.

Анализ суточного ритма основных параметров кардиодинамики проводился в соответствии с типом кровообращения в ортостатике [7, 41, 10, 49]. Для этого в дневной период исследования каждые 2 часа регистрация гемодинамических параметров у испытуемых проводилась стоя и лежа. Тип кровообращения устанавливался по направленности соотношения (в %) минутного объема крови (МОК) в положении стоя (в ортостатике) к его величине в положении лежа (в клиностатике), которая принималась за 100 %. Гипокинетический или I-й тип диагностировался при относительной величине МОК в ортостатике ниже 94%, эукинетический (II-й) - при 94-106% и гиперкинетический или III-й тип - при величине МОК в ортостатике, превышающей 106%.

В последующие вторые сутки обычный режим изменялся, и испытуемые продолжали оставаться в положении лежа - пролонгированный постельный режим. В такой постановке биоритмологического исследования исключалось влияние изменения положения тела, как внешнего синхронизатора суточного ритма. Обследование испытуемых при пролонгированном нахождении в положении лежа проводилось с интервалом в 1 час до 08.00 следующих суток.

На протяжении всего периода исследования соблюдался стереотипный пищевой режим в обычных для свободного двигательного режима позных условиях приема пищи - в положении сидя. При пролонгированном постельном режиме прием пищи осуществлялся лежа и сдвигался по времени на 2 часа, по сравнению с суточным ритмом при свободном двигательном режиме в первые сутки.

Кроме того, параллельно исследовалась и группа специалистов (3 здоровых мужчин, в возрасте 30-35 лет), проводивших обследование. Обычный суточный режим у них был резко нарушен. В связи с необходимостью проведения обследования в дневное и ночное время исследователи-испытуемые находились в режиме активной работы без отдыха лежа на протяжении двух суток - пролонгированный ортостатический режим.

Как видно из представленных на рис. 3 индивидуальных примеров типологического профиля гемодинамики, тип кровообращения сохранялся на протяжении всего суточного периода. Особенно четко это проявлялось при I и III типах гемодинамики - типологически крайних циркуляторных ситуациях. Относительно меньшей стабильностью характеризовался промежуточный эукинетический или II тип (на рис. 3, справа внизу).

Рис. 3. Индивидуальная суточная динамика гемодинамического профиля в ортостатике (типа) у здоровых лиц.

Черные столбики - МОК, заштрихованные - ОПСС.

Черными кружками показаны периоды после приема пищи. Остальные обозначения на рисунке.

В целом следует отметить некоторые изменения количественных характеристик гемодинамического профиля в ортостатике на протяжении суток. В известной мере причиной тому являлось влияние приема пищи, психоэмоционального напряжения при интеллектуальной работе, физическая нагрузка и прочие бытовые факторы, которые соответствовали привычному стереотипу поведения испытуемых. Во всяком случае, по данным, представленным на рисунке 3, хорошо видно, что после завтрака в 09.00 часов и обеда в 15.00 часов усиливается индивидуальная типологическая характеристика (обозначено черными кружками). Это, в определенной мере, проявляет известное значение и приема пищи как одного из реальных внешних синхронизаторов суточного ритма.

Принципиально важным результатом проведенного анализа является выявленная стабильность типологической характеристики гемодинамического профиля на протяжении суток. Это позволяет определить тип гемодинамики в ортостатике как достаточно стабильную характеристику кровообращения, а методику его определения как достаточно валидную.

На рис. 4 представлены типичные примеры суточной динамики основных параметров кровообращения (в % к среднесуточной величине) при гипокинетическом или I типе в ортостатике (слева) и гиперкинетическом или III типе (справа). Затемненной зоной обозначена динамика по данным регистрации показателей в антропофизиологически естественном позном режиме (ночью - лежа, днем - стоя). Пунктирной линией показана суточная динамика по данным, стандартизованным по позным условиям - и ночью и днем в положении лежа.

Рис. 4. Суточная динамика изменений параметров центрального кровообращения (в % к среднесуточной величине) у лиц с I типом (слева) и с III типом (справа) гемодинамики в ортостатике.

Затемненной зоной обозначена суточная динамика при регистрации показателей при естественном позном режиме (ночью лежа, днем - стоя или сидя), пунктирной линией - при измерении в стандартизованных условиях клиностатического покоя (в положении лежа).

Обращает на себя внимание принципиально однотипная суточная динамика изменений среднего артериального давления (АДср) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) при обоих типах - более высокий уровень в дневное время. Однако амплитуда суточного ритма при антропофизиологической регистрации гемодинамических параметров в соответствующих условиях естественной позы (затемненный профиль) была значительно большей по сравнению со стандартными условиями клиностатического покоя (пунктирная линия).

В отличие от стандартизованного подхода, антропофизиологически ориентированное биоритмологическое исследование выявляет еще один очень важный момент. Это полностью противоположная ("зеркальная") суточная динамика по минутному сердечному выбросу (МОК) и соответственно по общему периферическому сопротивлению сосудов (ОПСС) при крайних типологических состояниях гемодинамики в ортостатике.

Так, при гипокинетическом или I типе МОК на протяжении всего дневного периода суток поддерживается на значительно более низком и постоянном уровне (с соответствующим отражением и по ОПСС) по сравнению с ночным периодом. Полностью противоположная гемодинамическая ситуация складывается при гиперкинетическом или III типе - выраженное повышение МОК со снижением ОПСС в дневной период по сравнению с ночным периодом суток.

На приведенных примерах (рис. 3 и 4) хорошо видно, к чему может привести формальная статистическая обработка групповых данных с одномерным усреднением суточных кривых. Такое усреднение будет полностью нивелировать реальную и четко синхронизированную с положением тела суточную динамику изменений основных параметров кровообращения. В то же время, проведенный сравнительный анализ суточной динамики при антропофизиологическом и стандартизованном режиме регистрации гемодинамических параметров хорошо выявляет значение положения тела, как важнейшего синхронизатора суточного ритма, в частности кровообращения. Это, прежде всего, проявляется в выраженных различиях амплитуды суточного ритма.

Однако основное и принципиальное различие состоит в направленности изменений МОК и ОПСС. Так, при антропофизиологической (с учетом положения тела) регистрации в дневное время при I типе отмечается стабильное снижение МОК. Тогда как при регистрации в стандартизованных условиях, в которых проводится большинство биоритмологических исследований, выявляется совершенно иная направленность изменений - увеличение МОК, не говоря уж и о малой суточной амплитуде этих изменений. В реальной же ситуации, когда человек в дневное время находится в той или иной форме ортостатической позы (сидит, стоит, ходит), МОК снижается в соответствии с I типом. Важность адекватной информации о состоянии гемодинамики подчеркивается и тем, что популяция здоровых людей, особенно спортсменов, преимущественно представлена именно I типом кровообращения в ортостатике [9, 10].

При III типе или гиперкинетическом состоянии при стандартизованных условиях регистрации (во всех суточных интервалах - в положении лежа) также определяется повышение МОК в дневное время. Однако это повышение несоизмеримо с повышением МОК у лиц с III типом при антропофизиологической регистрации (в дневное время - в положении стоя).

Следует отметить, что рассмотренная суточная динамика сердечного выброса при измерении его во всех суточных интервалах в стандартизованных условиях лежа полностью совпадают с имеющейся в этом отношении информацией. Это и не случайно, если учесть что стандартно проводимые биоритмологические исследования фактически не учитывают естественную суточную динамику позного компонента двигательного режима человека.

По сути дела, выявляемое в стандартизованных по позным условиям нами и другими исследователями повышение МОК в дневной период отражает неспецифическую составляющую суточной динамики сердечного выброса. Последнее, несомненно, связано с общим изменением энергообмена в дневное время, что отражается и в соответствующем увеличении температуры тела, ЧСС и потребления кислорода. Эта неспецифическая для кровообращения человека составляющая суточного ритма обусловлена синхронизацией фотопериода с дневным типом двигательной и пищевой активности. Специфическая же составляющая суточного ритма человека определяется характерной для него сменой положения тела в течение суток и выявляется лишь при антропофизиологически ориентированном биоритмологическом исследовании. При этом, как это было показано выше, направленность суточной кардиодинамики прямо связана с типом регуляции кровообращения в ортостатике.

Свидетельством тому, что именно смена положения тела на протяжении суток является основным синхронизирующим фактором, явился анализ суточной динамики у исследователей-испытуемых при пролонгированном ортостатическом суточном режиме (рис. 5). Следует подчеркнуть, что на протяжении всего периода обследования они находились в ортостатическом положении, и поэтому в их суточном режиме отсутствовал такой синхронизирующий фактор как изменение положения тела.

У всех трех испытуемых этой группы в обычных условиях определялся I тип гемодинамики в ортостатике. В связи с тем, что на протяжении суток они не ложились, то у них соответственно и не определялась характерная для I типа суточная динамика кровообращения (рис 4, слева). В то же время, у них отмечалась фазовая суточная динамика МОК, четко синхронизированная с режимом приема пищи.

Рис. 5. Суточная динамика параметров центрального кровообращения у испытуемого при пролонгированном ортостатическом режиме.

Черными кружками показаны периоды регистрации показателей после приема пищи. Остальные обозначения те же, что и на рис. 4.

Значение данного синхронизирующего фактора (пищевой нагрузки) очень четко выявилось при сдвиге начального (в первые сутки) графика приема пищи на 2-3 часа позже на вторые сутки обследования. На рис. 5 хорошо видно смещение синхронизированного с пищевой нагрузкой повышения МОК на период сдвига приема пищи. При этом следует обратить внимание на большую амплитуду и четкую периодику синхронизированного с приемом пищи суточного ритма МОК в условиях пролонгированного ортостатического позного режима. Другими словами, прием пищи достаточно убедительно демонстрирует свои возможности в качестве синхронизатора суточного ритма. А стало быть, и свои возможности в качестве возможного фактора управления суточным ритмом.

Значение положения тела, как одного из основных синхронизирующих факторов, определяющих суточную динамику вообще, и типа кровообращения, определяющего индивидуальную направленность этой динамики, четко проявляется и при пролонгированном постельном режиме (рис. 6). Учитывая, что испытуемые по условиям биоритмологического исследования на протяжении суток находились постоянно в условиях клиностатического покоя в положении лежа, то соответственно и регистрация гемодинамических параметров во всех суточных интервалах проводилась у них соответственно в тех же условиях.

Рис. 6. Суточная динамика параметров центрального кровообращения у испытуемых с I типом гемодинамики в ортостатике (слева) и с III типом (справа) при пролонгированном клиностатическом (постельном) режиме.

Обозначения те же, что на рис. 4 и 5.

Интересно отметить, что в этих условиях синхронизирующее влияние приема пищи на суточную гемодинамику в значительной мере нивелировалось (см. по временным интервалам 8.00 и 16.00 часов). В этом отношении, имеются основания предположить, что для проявления такого синхронизирующего эффекта у человека необходима синфазность приема пищи и вертикального положения тела (стоя, сидя). Во всяком случае, в условиях пролонгированного ортостатического режима синхронизирующий эффект приема пищи проявляется очень четко и выразительно (рис. 5). Собственно говоря, такой эффект не менее четко проявляется и при обычном позном режиме (рис. 3 и 4).

Другое возможное объяснение состоит в том, что суточное пролонгирование положения лежа вызывает более глубокую адаптивную перестройку кровообращения, которая и перекрывает синхронизирующее влияние приема пищи. И, действительно, при продолжающемся пребывании в условиях ортостатики по мере развивающегося утомления неизбежен переход в положение лежа. В дальнейшем стереотипное повторение характерного для прямоходящего человека суточного ритма позных условий жизнедеятельности: отдых, включая ночной - в положении лежа, а дневная активность, включая и прием пищи - в вертикальной позе (стоя, сидя, при ходьбе).

Суточное пролонгирование же положения лежа создает совершенно иную ситуацию, при которой не возникают объективные предпосылки для побуждения к изменению положения тела. В то же время развивающаяся адаптивная перестройка кровообращения как бы закрепляет развивающееся состояние. При этом у лиц с разным типом (I и III) гемодинамики в ортостатике выявлялась противоположно направленная общая динамика изменений МОК (рис. 6).

Так, при гипокинетическом (I) типе величина МОК на протяжении 24 часов постоянного нахождения в положении лежа прогрессивно и выражено нарастала. В то же время у лиц с гиперкинетическим (III) типом общий уровень МОК прогрессивно снижался. Суточная динамика по АД и ЧСС в обоих случаях была сходной. Особо следует подчеркнуть, что разнонаправленность суточной динамики изменений сердечного выброса (по МОК) и соответственно ОПСС выявлялась на фоне однотипной синхронизации с фотопериодом суток и режимом приема пищи.

Все это свидетельствует о том, что исключение возможности привычного перехода в условия вертикального положения тела после ночного сна и сохранение постельного режима в дневное время "запускает" функциональную перестройку кровообращения. Такая перестройка известна как проявление адаптации сердечно-сосудистой системы к условиям клиностатической гипокинезии и у космонавтов [19, 20, 21, 22, 32].

Организм как бы переадаптируется к новым гравитационным условиям жизнедеятельности, а его сердечно-сосудистая система - к новым гидростатическим условиям кровообращения. Эти условия прямо изменяются в невесомости и относительно, но не менее значимо - в условиях клиностатической гипокинезии, т.е. постельного режима. И это, действительно, переадаптация, так как она сопровождается переходом на совершенно иной режим регуляции кровообращения. И неизбежным последствием такого перехода является известное [5] ослабление устойчивости, прежде всего кровообращения, к вертикальному положению тела, которое проявляется в виде артериальной гипотонии или коллапса в положении стоя

Интересно отметить, что разнонаправленность изменений сердечного выброса определялась у космонавтов в первые сутки адаптации их к невесомости, т.е. к условиям, которые в гемодинамическом отношении по гидростатическому (гравитационному) фактору кровообращения аналогичны клиностатической гипокинезии или пролонгированному постельному режиму. В обоих условиях, несомненно, проявляются типологические особенности реактивности сердечно-сосудистой системы. А приведенные нами и другие материалы дают основания предполагать, что подобные особенности характерны для адаптации кровообращения у человека и при других состояниях и воздействиях.

Итак, следует признать, что важнейшим синхронизатором суточного ритма у человека является поза. Человек - единственное из животных существ, у которого ежедневно на протяжении всей его жизни реализуется стереотипное чередование поз стоя-лежа. После утреннего вставания и на протяжении всего дневного периода жизнедеятельности поддерживается та или иная форма вертикального положения тела (стоя, сидя, при ходьбе). Тогда как на протяжении ночного сна - это горизонтальное положение лежа.

При этом позы не является каким-то чисто внешним и пассивным проявлением жизнедеятельности человека. Это принципиально различные энергетические состояния. Хорошо известно, что так называемый основной обмен классически определяется у человека утром натощак после просыпания в положении лежа. Тогда как это отмечено выше, энергетическая стоимость простого поддержания вертикальной позы человека составляет около половины всех его суточных энергозатрат, увеличиваясь до 70% при ослабленном и болезненном состояниях. И эта особенность настолько глубоко отражает энергетическое существо жизнедеятельности человека, что по зависимости даже основного обмена от линейных размеров тела он существенно отклоняется в сторону увеличения от кривой такой зависимости для остальных животных [40].

Вертикальное положение тела даже без какой-либо дополнительной активности сопровождается кардинальными изменениями практически во всех системах организма и является принципиально отличным от положения лежа. Особенно нагрузочным прямохождение, как основное биологическое качество человека, является для сердечно-сосудистой системы (гидростатический или гравитационный фактор кровообращения) и для осевых структур скелета и мышечной системы (весовая нагрузка и поддержание равновесия тела).

Результатом исключительного функционального (антигравитационного) напряжения, особенно сердечно-сосудистой системы, является развивающееся к концу дня утомление. Понятно, что дополнительные нагрузочные условия или болезненные состояния организма способствуют ускорению развития такого утомления. Именно такое утомление является основой возникающего бессознательного или осознанного стремления организма к отдыху. И, главное, такой отдых недостижим, если человек не перейдет в положение лежа. Должна быть крайняя степень утомления и исключительные обстоятельства, чтобы человек смог уснуть стоя или сидя. Во всяком случае, сон в этих условиях всегда является суррогатом нормального отдыха.

Отсюда следует, что именно постепенно развивающееся на протяжении активного периода жизнедеятельности (независимо от светового времени суток, а в зависимости от времени нахождения в условиях вертикальной позы) утомление и является тем, т.н. внутренним синхронизатором, который побуждает организм изменить позу стоя на положение тела лежа. Волевым усилием можно, конечно, в какой-то мере воспрепятствовать, такому побуждению, но в конечном итоге утомление без сомнения просто "свалит с ног".

Выводы. Таким образом, поза тела, с одной стороны, является для человека важнейшим - первого порядка синхронизатором первой фазы суточного ритма - перехода к активному периоду жизнедеятельности в условиях прямохождения. С другой стороны, развивающееся, по сути дела, "антигравитационное" утомление является внутренним синхронизатором для второй фазы суточного ритма - переход к пассивному периоду в условиях положения лежа. Все дополнительные нагрузки, которые накладываются на состояние в активном периоде суток, усиливают проявление утомления и актуализируют смену позы вплоть до "пассивного падения".

Такое рассмотрение значение позы в организации суточного ритма жизнедеятельности человека, уместно подчеркнуть - как существа прямоходящего, позволяет сделать следующие, на наш взгляд, важные в практическом отношении выводы.

Чем строже поддерживается двухфазный режим синхронизации позы с суточным режимом (стоя, сидя, ходьба - днем, лежа - ночью), тем более жесткой становится система циркадной организации организма и тем консервативнее он реагирует на изменения суточного ритма. Другими словами, более выражено проявляется синдром десинхроноза и более трудно проходит временная адаптация. В этой связи интересно отметить, что молодые люди с естественно меньшей консервативностью циркадианной организации быстрее приспосабливаются к новому ритму бодрствование-сон, чем лица старших возрастных периодов [2, 35]. В целом и спортсмены адаптируются к смене поясного времени при дальних перелетах быстрее, чем лица со стабильным суточным ритмом [43, 50].

По-видимому, использование всего, что будет смягчать и сглаживать значимость позы как синхронизатора суточного ритма, будет способствовать формированию состояния меньшей зависимости от жестко детерминированного позой суточного стереотипа. И наоборот, жесткое соблюдение точно фиксированного по смене поз суточного ритма формирует и менее адаптируемый циркадианный стереотип. В этой связи следует упомянуть имеющееся мнение [24, 46] о том, что скорость временной перестройки при перелетах на несколько часовых поясов зависит от циркадианной стабильности - чем более четко выражен суточный ритм, тем дольше он перестраивается.

На наш взгляд, рассмотренные с позиций антропофизиологического подхода материалы раскрывают значение позы тела как важнейшего синхронизатора суточного ритма. Причем, именно перехода в вертикальное положение тела (внешняя синхронизация) и нахождение на протяжении активного периода суток в позных условиях прямостояния и прямохождения вплоть до развития утомления (внутренняя синхронизация). Это и позволяет определить позные условия прямохождения как синхронизатор суточного ритма первого и второго порядка. Это первая составляющая антропофизиологического подхода в биоритмологическом исследовании, а вторая - это значение типологических особенностей кровообращения - как для оценки текущего состояния, так и для прогнозирования адаптивных возможностей кровообращения. Особенно в связи с выявленной разнонаправленной динамикой изменений ударного и минутного сердечного выброса при физической нагрузке, как при разных типах кровообращения, так и при разных положениях тела [7, 9, 41, 49].

Использование антропофизиологического подхода представляется особенно важным в биоритмологическом обеспечении состояния здоровья и адаптивных возможностей организма у спортсменов. Причем, это необходимо не только в связи с перемещением спортсменов во временных поясах, но и с необходимостью осуществления тренировочной и соревновательной деятельности в различное время дня. Дальнейшие исследования необходимо направить на более углубленное изучение рассмотренных в настоящей статье проблем.

Литература

1. Адаптация спортсменов высшей квалификации к климато-географическим условиям г. Сиднея. - Научно-методические практические рекомендации (рук. А.И.Колесов). Олимпийский комитет России. - М.: 1999. - 24 с.

2. Алякринский Б.С. Биологические ритмы и организация жизни человека в космосе. Проблемы космической биологи, т.46. - М.: Наука, 1983. - 248 с.

3. Алякринский Б.С., Степанова С.И. По закону ритма.- М.: Наука, 1985.- 176 с.

4. Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития. - М.: Наука, 1982. - 270 с.

5. Белкания Г.С. Функциональная система антигравитации. Проблемы космической биологии, т.45. - М.: Наука, 1982. - 288 с.

6. Белкания Г.С., Дарцмелия В.А. Типологическая характеристика гемодинамических состояний в ортостатике у здоровых лиц // Космическая биология и авиакосмическая медицина, 1985, т.19, 2, с.26-33.

7. Белкания Г.С., Дарцмелия В.А., Галустян М.В. и др. Антропофизиологическая основа видового стереотипа реактивности сердечно-сосудистой системы у приматов // Вестник АМН СССР, 1987, 10, с.52-60.

8. Белкания Г.С., Дарцмелия В.А., Демин А.Н. и др. Антропогенетическая основа формирования артериальной гипертонии у приматов // Физиол. журн. СССР, 1988, т.74, 11, с.1664-1676.

9. Белкания Г.С., Дарцмелия В.А., Демин А.Н. и др. Эмоциональное напряжение, постуральная регуляция кровообращения и некоторые противоречия в представлениях о патогенезе артериальной гипертонии // Успехи физиологических наук, 1990, т.21, 1, с.78-96.

10. Белкания Г.С., Клоссовски М., Ткачук В.Г., Пухальска Л. Гемодинамическая классификация состояния здоровья и антропофизиологическая характеристика кровообращения у спортсменов. Вестник Балтийской педагогической академии. Актуальные научно-педагогические проблемы. Санкт-Петербург, 2002, вып.44, с.9-20.

11. Биологические ритмы. - Под ред. Ю. Ашоффа. - М.: Мир, 1984, т.1. - 414 с., т.2. - 262 с.

12. Булатова М.М., Платонов В.Н. Спортсмен в различных климато-географических и погодных условиях. - Киев: Олимпийская литература, 1996. - 176 с.

13. ВОЗ. Организация борьбы с гипертонией и инсультом. - Труды Совещания ВОЗ 11-13 марта 1974 г. -. - Женева: ВОЗ, 1977. - 363 с.

14. Гайтон А. Физиология кровообращения. Минутный объем крови и его регуляция. - М.: Медицина, 1969. - 472 с.

15. Гласс Л., Мэки М. От часов к хаосу. Ритмы жизни. - М.: Мир, 1991. - 248 с.

16. Деряпа Н.Р., Мошкин М.П., Посный В.С. Проблемы медицинской биоритмологии. - М.: Медицина, 1985. - 207 с.

17. Доскин В.А., Лаврентьева Н.А. Актуальные вопросы профилактической хрономедицины. - Серия "Обзоры по важнейшим проблемам медицины". - Обзорная информация. Выпуск 2. М.: ВНИИМИ, 1985. - 80 с.

18. Зидермане А.А. Некоторые вопросы хронобиологии и хрономедицины. Обзор литературы. Рига: Зинатне, 1988. - 214 с.

19. Катков В.Е., Честухин В.В., Николаенко Э.М., Румянцев В.В., Гвоздев С.В. Центральное кровообращение здорового человека во время 7-суточной антиортостатической гипокинезии и декомпрессии различных областей тела // Космич. биол. и авиакосмич. мед., 1984, т.18, 1, с.80-90.

20. Катков В.Е., Какурин Л.И., Честухин В.В., Николаенко Э.М. Особенности центральной гемодинамики при моделировании эффектов невесомости посредством гипокинезии и иммерсии // Вестник АМН СССР, 1987, 6, с.71-77.

21. Коваленко Е.А. Патофизиологический анализ действия на организм невесомости. - В кн.: Невесомость. Медико-биологические исследования. - М.: Медицина, 1974, с.237-277.

22. Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н. Гипокинезия. - М.: Медицина, 1980. - 320 с.

23. Колосова О.С. Суточная структура ритма сердечной деятельности и некоторые особенности его регуляции у здоровых детей школьного возраста // Вопр. охр. матер., 1983, 9, с.24-26.

24. Колькюхунь П. Ритмы работоспособности. В кн.: Биологические ритмы. - Под ред. Ю.Ашоффа. - М.: Мир, 1984, т.1, с.389-408.

25. Комаров Ф.И., Захаров Л.В., Лисовский В.А. Суточный ритм физиологических функций у здорового и больного человека. - Л.: Медицина, 1966. - 200 с.

26. Комаров Ф.И. (ред) Хронобиология и хрономедицина. Руководство. - М.: Медицина, 1989. - 400 с.

27. Комаров Ф.И., Раппопорт С.И., Артемьева О.А., Бувальцев В.И. Хронобиологические аспекты изучения сердечно-сосудистой системы // Терапевтический архив, 1990, т.62, 4, с.151-155.

28. Маршалл Р.Д., Шеферд Дж.Т. Функция сердца у здоровых и больных. - М.: Медицина, 1972. - 291 с.

29. Матюхин В.А., Кривощеков С.Г., Демин Д.В. Физиология перемещений человека и вахтовый труд. - Новосибирск: Наука, 1986. - 198 с.

30. Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е. Воздействие гелиофизических факторов на организм человека. - Л.: Наука, 1986. - 136 с.

31. Осадчий Л.И. Положение тела и регуляция кровообращения. - Л.: Наука, 1982. - 144 с.

32. Пестов И.Д., Гератеволь З.Дж. Невесомость. Основы космической биологии и медицины. - М.: Наука, 1975, т.2, кн.1, с.324-369.

33. Платонов В.Н. Подготовка квалифицированных спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 1986. - 288 с.

34. Рашмер Р. Динамика сердечно-сосудистой системы. - М.: Медицина, 1981. - 600 с.

35. Романов Ю.А., Чепурнов С.А., Клевезаль Г.А. и др. Биологические ритмы. Проблемы космической биологии, т.41. - М: Наука, 1980. - 319 с.

36. Уинфри А.Т. Время по биологическим часам. - М.: Мир, 1990. - 208 с.

37. Уэбб У., Дьюб М. Временные характеристики сна. - В кн.: Биологические ритмы. - Под ред. Ю.Ашоффа. - М.: Мир, 1984, т.2, с.189-219.

38. Фолков Б., Нил Э. Кровообращение. - М.: Медицина, 1981. - 600 с.

39. Хронобиология и хрономедицина. Руководство. - Под ред. Ф.И.Комарова. - М.: Медицина, 1989. - 400 с.

40. Шмидт-Ниельсон К. Размеры животных: почему они так важны. - М.: Мир, 1987. - 259 с.

41. Belkania G., Klossovski M., Tkaczuk W., Puchalska L. New approach in evalution and optimization of health in sportsmen - general anthropophysiological justification // Polski Przeglad Medycyny Lotniczej, 2000, t.6, nr 4, s.331-343.

42. Bevan A.T., Honour A.J., Stoff F.H. Direct arterial pressure recording in unrestricted men // Clin. Sci., 1969, v.18, p.543-561.

43. Crakes J. Circadian Rhythms: The "Right" Time // Track Techanique , summer. 1986, p.3071-3072 (приведено по Булатова М.М., Платонов В.Н.).

44. Franks R. Diurnal variations of plasma 17-hydroxycorticosteroids in children // J. of Clinical Endocrinology and Metabolism, 1967, 26, 75-78.

45. Gander P.H., Kronauer R.E., Czeisler Ch.A. et al. Modelling the action of zeitgebers on the human circadian system: comparisons of simulations and date. - Amer. J. Physiol., 1984, v.247, 3, p.427-444.

46. Klein K.E., Hermann R., Kuklinski P. et al., Circadian performance rhythm: Experimental studies in air operation. In: R.R.Mackie (ed.). Vigilance: Theory, Operational, Performance and Physiological correlates. New York, Plenum Press, 1977.

47. Kleitman N., Englemann T.G. Sleep characteristics of infants // J. of Applied Physiology, 1953, 7, 269-282.

48. Millar-Craig M.W., Bishop N.C., Raffery E.B. Circadian variation of blood pressure // Lancet, 1978, v.1, p.795-797.

49. Puchalska L., Bielkania G. Podstawa antropofiziologiczna zmian hemodynamicznych podczas dynamicznego wysilku fizycznego.// Medycyna Sportowa/ Polish Journal of Sports Medicine, 2002, v.18, No 7, p.291-292.

50. Winget C.M., Deroshia C.M., Holley D.C. Circadian rhythms and athletic performance // Med. Sci. Sports Exerc., 1985, v.17, 5.(приведено по Булатова М.М., Платонов В.Н.).

Поступила в редакцию 24.03.2003г.


 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!