Формирование ритма сердца и адаптационные возможности организма при различных функциональных состояниях

Таблица 9 Гемодинамические показатели и функциональные индексы у студентов до и после максимальной физической нагрузки

Показатели	Исходные данные	После физической нагрузки
	Общие данные n=186	Девушки n=54	Юноши n=132	Общие данные n=87	Девушки n=16	Юноши n=71
ЧСС (в минуту)	76,6±0,9	77,8±1,5	76,1±1,1	167,1±1,0єєє	155,0±2,4єєє	169,8±0,8**єєє
АДс (мм рт.ст.)	118,4±0,9	111,8±1,8	121,1±0,9**	156,4±2,9єєє	120,0±2,2єє	164±2,7**єєє
АДд (мм рт.ст.)	72,6±0,7	71,3±1,5	73,1±0,8	66,3±1,1єєє	63,6±2,7є	66,9±1,2єєє
СО (мл)	66,5±1,0	63,9±2,1	67,5±1,1	92,7±1,8єєє	74,9±3,5єєє	96,7±1,8**єєє
МОК (мл)	5105±92	5005±184	5145±105	15573±364єєє	11645±619єєє	16457±346**єєє
ВИ (усл.ед.)	-0,8±2,0	1,2±3,5	-1,6±2,5	60,2±0,7єєє	58,8±1,9єєє	60,5±0,8єєє
АП (усл.ед.)	2,14±0,02	2,04±0,04	2,18±0,02*	3,70±0,05єєє	3,25±0,1єєє	3,80±0,05**єєє
ЭПК (мкА)	71,6±0,7	71,3±1,9	73,1±0,8	76,0±8,4	73,3±9,7	79,2±15,5
ИФАСНС (усл.ед.)	64,2±3,6	47,2±3,0	75,0±5,2**	104,9±20,9	92,3±20,5	120,0±40,7

Примечание: * - P<0,0;1 ** - P<0,001 - дано в сравнении с показателями девушек є- P<0,02; єє- P<0,01; єєє - P<0,001 - дано в сравнении с исходными данными

Таблица 10 Показатели ВСР в покое и при максимальной физической нагрузке (n= 27)

Изучаемые показатели	Покой	Максимальная физическая нагрузка
ЧСС (в мин.)	76,8±1,8	163,8±1,0**
MxDMn (мс)	252,4±13,2	32,4±2,3**
SKO (мс)	48,5±2,6	7,4±0,6**
Mo (мс)	792,2±19,2	364,8±2,8**
AMo (%)	49,2±3,4	36,5±0,7**
SI (усл. ед.)	184,2±34,7	21485±5574**
TP (мс2)	2350±223	10,9±1,2**
HF (мс2)	1141,4±383,0	2,1±0,4*
LF (мс2)	893,6±211,6	4,0±0,5**
VLF (мс2)	355,4±77,9	4,4±0,8**
ULF (мс2)	336,0±76,7	0,36±0,11**
HFP (%)	45,0±2,4	23,7±4,1**
LFP (%)	38,6±1,7	39,0±3,3
VLFP (%)	16,4±1,4	37,3±4,3**
LF/HF	1,07±0,11	3,17±0,55**
VLF/HF	0,48±0,07	3,72±0,76**
IC (усл. ед.)	1,55±0,17	6,9±1,2**
PARS (усл. ед.)	3,78±0,27	7,8±0,2**

Примечание: * - P<0,01, ** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным состоянием

Рис. 5 Структура функциональных состояний испытуемых по показателю активности регуляторных систем в условиях покоя и при максимальной физической нагрузке

На высоте физической нагрузки количество достоверных взаимосвязей возросло, корреляции стали более выраженными. При этом наиболее сильная корреляционная взаимосвязь выявлена при сопоставлении гемодинамических показателей и адаптационного потенциала с тощей массой, а также с отношением тощей массы к длине тела.

Время задержки дыхания и ЖЕЛ отражают адаптационные возможности организма. Данные показатели коррелируют с длиной тела, что показывает значимость последней в формировании компенсаторно-приспособительных реакций.

Для изучения реакции кардио-респираторной системы и определения вегетативного статуса при выполнении пробы на гипервентиляцию нами было обследовано 29 физически здоровых лиц в возрасте 19,2 0,5 года. Среди обследованных было 17 девушек и 12 юношей. Частота дыхания при гипервентиляции равнялась 49,9±2,8 в минуту, глубина дыхания 1277±94 мл. За время выполнения пробы через легкие прошло 58948±2933 мл воздуха. Нами установлено, что МОД у юношей и девушек возрастал примерно в одинаковой степени. Однако у юношей это происходило в большей мере за счет ЧД, а у девушек за счет ДО. Среди функциональных показателей сердечно-сосудистой системы выявлены существенные изменения ЧСС у юношей. После проведения гипервентиляции произошло достоверное снижение адаптационных возможностей организма. У юношей возникло напряжение механизмов адаптации, отмечена тенденция к увеличению влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Оценка ритмообразовательной функции сердца и состояния регуляторных систем организма при гипоксии в условиях гиперкапнии была проведена на 35 испытуемых в возрасте 18,3±0,2 года. Среди обследованных было 25 юношей и 10 девушек. Результаты исследования представлены в таблице 11. В исходном состоянии у 45,7% обследованных (n=16) отмечено преобладание активности парасимпатического отдела, у 54,3% (n=19) - симпатического отдела вегетативной нервной системы. Нами выявлено, что у симпатотоников при выполнении дыхательной пробы происходят более выраженные изменения тех показателей, которые отражают активность симпатического отдела вегетативной нервной системы (систолическое артериальное давление, электропроводность кожи, амплитуда моды, индекс вегетативного равновесия). Далее мы провели анализ реакции организма на гипоксическое-нормокапническое состояние. Исследование проведено на 15 добровольцах из общего числа обследованных (табл. 12). Выявлено, что гипоксическое-нормокапническое состояние вызывает изменение большего количества изучаемых параметров, по сравнению с гипоксическим-гиперкапническим.

Таблица 11 Гемодинамические показатели и результаты анализа ВСР при дыхании через оксиспирограф без поглотителя СО2 (n=35)

Изучаемые показатели	Исходное состояние	Гипоксическое, гиперкапническое состояние
ЧСС (в мин.)	74,8±2,1	74,4±2,5
АДс (мм рт.ст.)	127,3±2,5	136,0±3,4*
АДд (мм рт.ст.)	72,6±2,3	74,9±2,9
СО (мл)	78,2±2,8	80,7±3,3
МОК (мл)	5835±278	5977±295
АП (усл. ед.)	2,09±0,02	2,22±0,03**
ВИ (усл. ед.)	0,5±3,8	-5,6±6,6
MxDMn (мс)	357±26	366±32
Мо (мс)	826±26	848±26
АМо (%)	15,8±1,1	16,4±1,3
ИВР (усл. ед.)	56,6±6,6	52,6±6,5
SI (усл. ед.)	38,0±5,2	36,2±5,5
R-R (мс)	824±23	838±29

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,01 - дано в сравнении с исходным состоянием (метод прямых разностей)

Нами исследовались реакции организма на однократный сеанс дыхания с использованием индивидуального дыхательного тренажера Фролова. Было обследовано 30 человек (17 юношей и 13 девушек). Возраст испытуемых составил 19,4±0,4 года. Перед сеансом у испытуемых измеряли артериальное давление, частоту сердечных сокращений, регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении. Далее в течение 5 минут выполняли дыхание с использованием тренажера Фролова и после завершения сеанса повторяли все измерения. Результаты исследования представлены в таблице 13.

В исходном состоянии испытуемые имели разный уровень активности вегетативной нервной системы, который определялся по показателям вегетативного индекса Кердо. Преобладание тонуса парасимпатического отдела выявлено у 60% испытуемых, преобладание тонуса симпатического отдела у 40% обследованных. В ходе работы мы проанализировали и сопоставили реакции парасимпатотоников и симпатотоников на сеанс дыхания с использованием тренажера Фролова. Особенностью реагирования студентов с разной степенью исходной активности вегетативной нервной системы является то, что после сеанса дыхания с использованием тренажера практически полностью исчезают различия между гемодинамическими показателями парасимпатотоников и симпатотоников. Устанавливается баланс отделов вегетативной нервной системы.

Таблица 12 Гемодинамические показатели и результаты анализа ВСР испытуемых при дыхании через оксиспирограф с поглотителем СО2 (n=15)

Изучаемые показатели	Исходное состояние	Гипоксическое- нормокапническое состояние
ЧСС (в мин.)	71,6±2,9	73,7±2,8
АДс (мм рт.ст.)	123,7±2,4	124,0±3,9
АДд (мм рт.ст.)	77,3±1,5	74,7±1,7*
СО (мл)	70,4±2,4	73,8±3,1
МОК (мл)	5002±214	5394±244*
АП (усл. ед.)	2,16±0,03	2,17±0,05
ВИ (усл. ед.)	-10,5±4,9	-3,4±4,5*
MxDMn (мс)	320±30	320±50
Мо (мс)	870±40	820±30*
АМо (%)	21,5±1,9	21,9±2,2
ИВР (усл. ед.)	87,3±18,5	83,1±11,1
SI (усл. ед.)	56,3±15,0	54,0±8,3
R-R (мс)	860±30	830±30

Примечание: * - P<0,05- дано в сравнении с исходным состоянием (метод прямых разностей)

Таблица 13 Гемодинамические показатели и результаты анализа ВСР испытуемых при дыхании через тренажер Фролова (n=30)

Изучаемые показатели	Исходное состояние	После дыхания через тренажер Фролова
ЧСС (в мин.)	75,2±2,0	81,6±1,8***
АДс (мм рт.ст.)	118,7±2,0	125,0±2,4**
АДд (мм рт.ст.)	79,2±2,1	80,0±1,4
СО (мл)	60,6±1,9	62,9±1,5*
МОК (мл)	4590±216	5120±163**
АП (усл. ед.)	2,14±0,05	2,30±0,05***
ВИ (усл. ед.)	-8,1±4,8	0,9±2,8*
MxDMn (мс)	371±23	405±30
Мо (мс)	885±24	887±24
АМо (%)	20,7±1,8	21,6±1,3
ИВР (усл. ед.)	58,8±9,7	54,4±73
SI (усл. ед.)	35,4±6,4	35,3±5,9
R-R (мс)	885±25	874±20

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,01, *** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным состоянием (метод прямых разностей)

В работе были рассмотрены реакции организма на изгибы позвоночника в правую и левую стороны при горизонтальном положении испытуемых. Исследования выполнены на 40 испытуемых. Среди них - 19 юношей и 21 девушка. Средний возраст составил 19,0±1,0 лет. В процессе исследования испытуемых переводили в горизонтальное положение и через 10 минут измеряли артериальное давление, частоту сердечных сокращений, электропроводность кожи, регистрировали ЭКГ с помощью аппаратного комплекса «Варикард 2.51».

Далее испытуемые сгибали позвоночник на 30 - 40є сначала в правую сторону, а затем в левую. В каждом из этих положений проводили весь комплекс перечисленных выше исследований (табл. 14 и 15).

Таблица 14 Гемодинамические показатели в горизонтальной позиции испытуемых при различных положениях позвоночника (n = 40)

Изучаемые показатели	Без отклонения	Отклонение вправо	Отклонение влево
ЧСС (в мин.)	76,8±1,8	76,3±1,8	74,9±1,6**^
АДс (мм рт.ст.)	110,6±1,6	107,1±1,6**	107,2±1,7*
АДд (мм рт.ст.)	68,8±1,3	68,6±1,5	69,4±1,3
СО (мл)	67,5±1,6	66,0±1,6	65,1±1,4
МОК (мл)	5188±175	5037±171	4895±159*
АП (усл. ед.)	1,98±0,04	1,92±0,04*	1,94±0,05*
ВИ (усл. ед.)	8,6±2,6	8,1±3,0	5,3±3,1
ЭПК (мкА)	77,7±4,3	74,5±4,7	76,1±5,2
ИФАСНС (усл. ед.)	66,2±4,3	61,0±4,2***	60,2±4,0**

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,02, *** - P<0,01 - дано в сравнении с положением без отклонения (метод прямых разностей);

^ - P<0,01 - дано в сравнении с отклонением вправо

В ходе исследования было выявлено, что наиболее выраженные изменения в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы происходят при отклонении туловища влево. Такая избирательность реакции при указанных состояниях может быть обусловлена неравномерным воздействием позвоночника и структур паравертебральной области на правые и левые преганглионарные нервные волокна симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Мы проанализировали влияние гравитационных сил на ось позвоночного столба, чтобы определить долю участия этого фактора в механизмах гемодинамических реакций. Исследование было выполнено на 31испытуемом, среди которых были 16 девушек и 15 юношей. Возраст испытуемых составил 19,5±0,4 года. в вертикальном положении с помощью сконструированного нами устройства испытуемым проводили вытяжение позвоночника за счет собственного веса испытуемых.

Таблица 15 Результаты анализа вариабельности кардиоинтервалов в горизонтальной позиции испытуемых при различных положениях позвоночника (n = 40)

Изучаемые показатели	Без отклонения	Отклонение вправо	Отклонение влево
ЧСС (в мин.)	76,8±1,8	76,3±1,8	74,9±1,6**^
MxDMn (мс)	252,4±13,2	240,6±13,1	244,4±10,9
SKO (мс)	48,5±2,6	46,5±2,6	47,5±2,2
Mo (мс)	792,2±19,2	799,7±19,8	814,3±18,1***^^
AMo (%)	49,2±3,4	50,9±3,4	48,5±3,8
Si (усл. ед.)	184,2±34,7	189,±32,2	180,3±47,0
TP (мс2)	2350±223	2355±248	2222±203
HFP (%)	45,0±2,4	42,1±2,5	41,4±2,7
LFP (%)	38,6±1,7	39,0±1,8	37,7±1,7
VLFP (%)	16,4±1,4	18,9±1,9	20,9±2,0**
LF/HF	1,07±0,11	1,22±0,14	1,25±0,15*
VLF/HF	0,48±0,07	0,71±0,16	0,83±0,16***
IC (усл. ед.)	1,55±0,17	1,92±0,26*	2,07±0,29***
PARS (усл. ед.)	3,78±0,27	3,68±0,25	3,23±0,27*

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,02, *** - P<0,01 - дано в сравнении с положением без отклонения (метод прямых разностей);

^ - P<0,01 - дано в сравнении с отклонением вправо

Перед скелетным вытяжением регистрировали артериальное давление, замеряли ЭПК, в течение 5 минут с помощью аппаратно-программного комплекса «Варикард 2.51» регистрировали ЭКГ. Затем в течение 5 минут осуществляли вытяжение позвоночника с одновременной регистрацией ЭКГ. Сразу после завершения воздействия на позвоночник повторно измеряли артериальное давление и ЭПК, рассчитывали индексы (табл. 16 и 17). В целом группа обследованных отреагировала на воздействие снижением парасимпатических и усилением симпатических влияний, увеличением степени централизации управления ритмом сердца.

Одной из задач настоящей работы являлось изучение реактивного состояния сердечно-сосудистой системы и адаптационных возможностей организма в условиях применения устройства для тракционной коррекции позвоночника. Нами было обследовано 30 человек в возрасте 19,2±0,2 года. У всех испытуемых проводили антропометрические исследования. До начала обследования регистрировали гемодинамические показатели (артериальное давление, частота сердечных сокращений), а также записывали 120 комплексов ЭКГ во II стандартном отведении. Далее в опытных группах осуществляли 10 минутный сеанс с использованием устройства в горизонтальном положении испытуемого, а затем повторяли все исследования. Представители контрольной группы подвергались обследованию до и после 10 минутного отдыха в горизонтальном положении. Гемодинамические показатели и результаты анализа вариабельности сердечного ритма представлены в таблице 18.

Таблица 16 Гемодинамические показатели и характеристики ВСР при вертикальном вытяжении позвоночника (n=31)

Изучаемые показатели	Исходное положение	В процессе вытяжения
ЧСС (в мин.)	78,2±2,2	83,8±2,2****
АДс(мм рт.ст.)	123,1±2,5	120,0±2,7
АДд (мм рт.ст.)	83,2±1,8	78,2±1,7***
СО (мл)	58,2±4,7	62,2±1,3
МОК (мл)	4579±178	5226±190**
ЭПК (мкА)	59,2±4,6	49,5±5,1****
MxDMn (мс)	280,0±21,8	249,3±194
SKO (мс)	56,6±4,9	49,5±4,1*
Mo (мс)	786,7±23,6	721,1±18,7****
AMo (%)	45,4±5,7	50,7±4,3
SI (усл. ед.)	205,0±79,0	233,4±43,4
TP (мс2)	3110±473	2447±455
HFP (%)	39,7±3,1	26,7±2,4****
LFP (%)	39,9±2,4	49,7±2,6****
VLFP (%)	20,5±2,4	23,6±2,0
LF/HF	1,37±0,2	2,81±0,47****
VLF/HF	0,78±0,16	1,45±0,43*
IC (усл. ед.)	2,26±0,32	4,27±0,82**
PARS (усл. ед.)	4,2±0,3	4,3±0,4

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,02, *** - P<0,01, **** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным положением (метод прямых разностей)

Таблица 17 Состояние вегетативных показателей и индексов при вертикальном вытяжении позвоночника (n=31)

Изучаемые показатели	Исходное положение	В процессе вытяжения
ВИ (усл. ед.)	-9,2±4,1	4,9±3,7**
АП (усл. ед.)	2,29±0,06	2,25±0,06
ИФАСНС (усл. ед.)	57,2±4,7	50,1±5,9*

Примечание: * - P<0,05, ** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным положением (метод прямых разностей)

Под воздействием устройства произошло достоверное снижение систолического и диастолического артериального давления, уменьшился адаптационный показатель. У испытуемых установился баланс между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Таблица 18 Гемодинамические показатели и характеристики ВСР испытуемых в условиях применения устройства для тракционной коррекции грудного отдела позвоночника

Изучаемые показатели	Контрольная группа (n=10)	Испытуемые (n=20)
	Исходное состояние	После 10 мин. отдыха	Исходное состояние	После воздействия
ЧСС (в мин.)	66,2±2,4	64,8±2,2	62,9±2,0	62,7±2,0
АДс (мм рт.ст.)	110,0±3,9	109,0±3,5	108,0±1,7	99,3±2,2**
АДд (мм рт.ст.)	65,5±2,2	65,5±2,2	70,5±2,2	63,6±2,1**
СО (мл)	71,6±1,3	71,1±1,6	64,9±2,0	68,3±1,6
МОК (мл)	4729±166	4589±135	4037±116	4261±143
АП (усл. ед.)	1,82±0,09	1,79±0,08	1,80±0,06	1,62±0,06**
ВИ (усл. ед.)	0,5±3,2	-1,4±3,0	-13,0±3,2	-2,7±3,9*
MxDMn (мс)	340±38	354±23	304±22	320±21
Мо (мс)	925±31	925±37	966±32	972±30
АМо (%)	12,5±1,8	14,0±1,3	13,3±1,0	13,5±0,9
ИВР (усл. ед.)	48,7±17,6	40,4±5,1	48,8±5,6	47,4±5,2
SI (усл. ед.)	29,2±12,8	22,2±2,8	26,1±3,2	25,3±3,0

Примечание: * - P<0,01, ** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным состоянием (метод прямых разностей)

Одной из задач настоящей работы являлось изучение вегетативного статуса человека в условиях проведения сеанса мануальной терапии, включающего приемы постизометрической релаксации мышц (ПИРМ) и элементы мобилизации позвоночных двигательных сегментов. Исследования проведены на 50 пациентах Астраханского областного социально-реабилитационного центра «Русь», которые находились на стационарном лечении с диагнозами: торакалгия, люмбалгия, остеохондроз, деформирующий артроз, сколиоз 2-3 степени. Среди пациентов были 32 мужчины и 18 женщин. Средний возраст составил 45,3±3,8 года. У всех испытуемых до и после сеанса мануальной терапии подсчитывали пульс, измеряли артериальное давление и электропроводность кожи. На основании полученных данных рассчитывался вегетативный индекс Кердо (ВИ) и индекс функциональной активности симпатической нервной системы (ИФАСНС). Сеанс мануальной терапии продолжался в среднем 20 минут и включал изометрическое напряжение мышц передней и задней частей туловища, а также коррекцию двигательных сегментов позвоночника. После сеанса пациенты отмечали снижение напряжения мышц спины, увеличение подвижности позвоночника, уменьшение болевого синдрома.

Как видно из таблицы 19 в ходе мануальных манипуляций прослеживается отчетливая тенденция к устранению напряжения со стороны сердечно-сосудистой системы. После лечебного воздействия выявлен сдвиг вегетативного тонуса в сторону равновесия между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы. Нами также установлено достоверное снижение адаптационного потенциала на 0,34 ± 0,08 условных единиц (P<0,001).

Таблица 19 Влияние постизометрической релаксации мышц (пирм) на гемодинамические показатели и электропроводность кожи (n=50)

Изучаемые показатели	До ПИРМ	После ПИРМ
ЧСС (в мин.)	76,4±2,4	67,3±3,2*
АДс (мм рт.ст.)	145,2±0,2	136,4±2,3**
АДд (мм рт.ст.)	92,2±1,9	77,5±2,2**
ЭПК (мкА)	62,5±2,1	54,2±2,4*
ВИ (усл.ед.)	-20,7±1,3	-15,0±1,2*
ИФАСНС (усл.ед.)	69,3±2,3	49,8±3,1*

Примечние: * - P<0,02, ** - P<0,001 - дано в сравнении с исходным состоянием

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе многообразие природных и социальных адаптогенных факторов предъявляет повышенные требования организму человека. Это может приводить к рассогласованию в работе различных систем и требовать коррекционных мероприятий. Эффективность коррекционной работы возможна лишь на основе полноценной информации о механизмах регуляции физиологических функций. Поиск сведений о состоянии вегетативной нервной системы привел нас к разработке индекса функциональной активности симпатической нервной системы, который дает возможность оценивать тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы с учетом его адренэргических и холинэргических влияний на исполнительные органы.

Для оценки приспособительных возможностей организма к неблагоприятным условиям окружающей среды в настоящее время широко используется адаптационный потенциал. Традиционно считается, что этот показатель отражает функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Нами было доказано, что дыхательная система также оказывает влияние на формирование адаптационного потенциала.

В физиологических исследованиях часто приходится изучать состояние адаптационных ресурсов организма в ходе выполнения функциональных проб (физическая нагрузка, изменение положения тела в пространстве, дыхательные пробы и т.д.). При этом многократные замеры параметров производятся через короткие промежутки времени, и такие показатели как возраст, длина и масса тела практически не меняются. В данных условиях для анализа динамики адаптационного процесса, по нашему мнению, представляется целесообразным применение модифицированной формулы оценки адаптационного потенциала без учета антропометрических показателей и возраста. Нами предложено использовать следующий вариант формулы: ?АП=0,011Ч(ЧСС1-ЧСС2)+0,014Ч(АДс1-АДс2)+0,008Ч(АДд1-АДд2); где ?АП -степень изменения параметров адаптационного потенциала; ЧСС1, АДс1, АДд1 - исходные гемодинамические показатели; ЧСС2, АДс2, АДд2 - гемодинамические показатели после выполнения функциональной пробы.

В ходе исследования выявлены особенности реагирования юношей и девушек на гипервентиляцию, которые заключаются в том, что у первых преобладают временные, а у вторых пространственные компоненты приспособительных реакций. Можно предположить, что характер реагирования испытуемых на гипервентиляционную нагрузку во многом зависит от особенностей межполушарных взаимодействий у лиц мужского и женского пола.

Анализ реакций испытуемых в условиях экспериментального моделирования гипоксических состояний с гиперкапническим и нормокапническим компонентами позволил выявить, что у обследованных при гипоксии с нормокапнией происходят более выраженные изменения изучаемых показателей.

Наше внимание к тощей массе тела при определении физической работоспособности и адаптации организма к максимальным физическим нагрузкам было обусловлено тем, что ее основной состав представлен мышечными тканями. Тощая масса и индекс пропорциональности в условиях максимальной физической нагрузки имеют достоверные корреляционные связи с показателями гемодинамики. В то время как в состоянии покоя корреляционные связи между указанными параметрами отсутствуют.

Нарушения механизмов регуляции гемодинамики и формирования сердечного ритма при скелетном вытяжении связаны с расстройствами на уровне анализаторных систем организма. Последние возникают на основании рассогласования между информацией от вестибулярных рецепторов, свидетельствующей об ориентации тела в пространстве, и изменением осевой нагрузки на позвоночник. Полученные в ходе наблюдений данные позволяют высказать предположение об определенной роли «позвоночного» фактора в реализации функциональных состояний, связанных с изменением положения тела в пространстве.

Таким образом, складывается представление о трех основных морфофункциональных комплексах, которые определяют направленность и эффективность процессов адаптации организма к экстремальным факторам окружающей среды. Гармония механизмов регуляции и соразмерность взаимодействия сердечно-сосудистой, дыхательной и опорно-двигательной систем является основополагающим резервом, определяющим широту компенсаторно-приспособительных возможностей человека (рис. 6). Безусловно, устойчивость работы морфофункциональных систем обеспечивается потребностью организма, как основного фактора формирующего функциональную систему, определяющую достижение полезного приспособительного результата. Многоуровневая система регуляции физиологических процессов определяет оптимальную деятельность органов и систем. При этом участие каждого уровня в механизмах управления происходит в соответствии с потребностями, возникающими в конкретный момент времени.



Рис. 6 Опорные компоненты адаптационных возможностей человека

Частота и ритм сердечных сокращений формируются в зависимости от функционального состояния опорно-двигательной и кардио-респираторной систем, в соответствии с постоянно меняющимися потребностями организма. Высокая синхронная активность разрядов клеток водителей ритма обусловлена специфическими свойствами клеточных структур и влиянием со стороны симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.

При максимальной физической нагрузке отмечается увеличение частоты сердечных сокращений, уменьшение продолжительности наиболее часто встречающегося кардиоинтервала, увеличение амплитуды моды, уменьшение дисперсии кардиоинтервалов. В частотном спектре кардиоинтервалограмм преобладают длинноволновые компоненты. Наблюдается уменьшение доли высокочастотных волн, свидетельствующих об уменьшении влияния вагуса на формирование сердечного ритма и нарастающем разобщении между сердечно-сосудистой и дыхательной системами организма.

Нами предложена модель нарастающего разобщения ритма сердечных сокращений и ритма дыхания в процессе увеличения физической нагрузки до максимально допустимых значений. Возникновение срыва адаптации сопровождается увеличением симпатического тонуса и снижением активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (рис. 7).

Рис. 7 Модель разобщения ритма сердечных сокращений и ритма дыхания при максимальной физической нагрузке

В организме человека обнаружено множество золотых пропорций морфофункциональных показателей. Выявленные нами физиологические закономерности дают основание считать золотые пропорции показателей кардио-респираторной системы универсальным инструментом оценки функционального состояния и адаптационных возможностей организма, как в покое, так и при выполнении максимальных физических нагрузок. Пространственно-временная характеристика динамики показателей основных физиологических функций соответствует универсальным принципам биосинергетики - науки о самоорганизации живой материи. Исходя из этого, нами сформулировано принципиально новое представление о границах колебаний функциональных показателей, обозначенных нами как функциональный коридор, который отражает широту и объем адаптационных возможностей организма (рис. 8).

Рис. 8 Адаптационный коридор (n - любое целое число)

Золотые пропорции физиологических показателей выступают в роли маркеров переходных состояний в условиях повышенных требований к организму. Выявленный нами феномен золотых пропорций представляет собой новое направление в оценке приспособительных возможностей организма человека.

ВЫВОДЫ

В результате проведенного комплексного исследования функций сердечно-сосудистой, дыхательной и опорно-двигательной систем при различных функциональных состояниях сформулирована концепция триединства опорных компонентов функциональной системы адаптации, которая лежит в основе новых представлений об индивидуальных приспособительных возможностях организма.

На фоне минимальной активности опорно-двигательного аппарата выявлены максимальная дисперсия кардиоинтервалов и преобладание высокочастотных дыхательных волн спектра вариабельности сердечного ритма, свидетельствующие о сопряженности ритмов кардио-респираторной системы и высоких приспособительных возможностях организма. На высоте предельно допустимой физической нагрузки и при задержке дыхания происходит значительное снижение мощности высокочастотного дыхательного компонента спектра, что указывает на рассогласование между ритмами дыхательной и сердечно-сосудистой систем и ведет к срыву адаптации.

В условиях функционального покоя и на высоте предельно допустимой физической нагрузки закономерно проявляются золотые пропорции соотношений продолжительности интервалов электрокардиограммы, показателей артериального давления и резервных объемов дыхания. Золотые пропорции кардио-респираторной системы образуют коридор функциональных возможностей организма при нарастающем мышечном напряжении.

Адаптационный потенциал отражает приспособительные возможности не только сердечно-сосудистой, но и дыхательной системы. При определении вектора направленности и степени изменения адаптационного потенциала в короткие интервалы времени предложено использовать сокращенный вариант его расчета, в котором исключены показатели возраста, массы и длины тела испытуемых.

При определении тонуса отделов вегетативной нервной системы на уровне целостного организма нами предложен индекс, характеризующий степень активности симпатической нервной системы, которая является одной из важнейших регуляторов адаптивных возможностей организма. Данный показатель позволяет выделить лиц с низкой, умеренной и высокой активностью симпатической нервной системы с учетом роли адренэргических и холинэргических механизмов.

По мере нарастания физической нагрузки происходит усиление закономерной взаимосвязи между антропометрическим статусом индивида, показателями гемодинамики и физической работоспособностью. Выявлена прямая зависимость между показателями физической работоспособности, тощей массой и индексом пропорциональности тела.

Гипоксия с гиперкапническим компонентом, эквивалентная длительной физической мышечной нагрузке, приводит к менее выраженным изменениям показателей кардио-респираторной системы, по сравнению с нормокапнической гипоксией. Реакция сердечно-сосудистой и дыхательной систем на гипоксию зависит от исходного вегетативного статуса индивида и наиболее выражена на фоне высокой активности симпатической нервной системы.

Изменение положения тела в пространстве и перераспределение гравитационной нагрузки на позвоночник отражается на функциональном состоянии вегетативной нервной системы и формировании ритма сердца. Снятие осевой нагрузки с позвоночника приводит к уменьшению продолжительности кардиоинтервалов, увеличению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, усилению роли центральных механизмов в формировании ритма сердца, изменению адаптационных возможностей организма.

Тракционная коррекция грудного отдела позвоночника с помощью разработанного нами устройства и применение мануальной терапии уменьшают избыточную активность симпатической нервной системы, способствуют восстановлению баланса между отделами вегетативной нервной системы, стабилизируют частоту и ритм сердечных сокращений, нормализуют артериальное давление и адаптационные возможности организма.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горст, В.Р. Состояние вегетативной нервной системы в процессах адаптации организма школьников и студентов к различным условиям существования /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Ученые записки пединститута (АГПИ). - Астрахань, 1992. - С. 36 - 40.

2. Горст, В.Р. Состояние вегетативной нервной системы при учебной, эмоциональной и физической нагрузках /Н.А.Горст, В.Р.Горст, Н.И.Игонина, А.Л. Орленко, Д.А.Черных// Ученые записки АГПИ. - Астрахань, 1995. - Т.1. - С.42 - 45.

3. Горст, В.Р. Индивидуальные особенности адаптации студентов и школьников к физическим и эмоциональным нагрузкам /В.Р.Горст, Н.А.Горст //Материалы научных исследований по основным направлениям вуза. Труды Астраханской государственной медицинской академии. - Астрахань, 1996. - Т.IV(XXVII).-С. 69 - 72.

4. Горст, В.Р. Состояние показателей вегетативной нервной системы до и после постизометрической релаксации мышц / В.Р.Горст, Н.А.Горст, С.К.Березин //Тезисы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1997. - С. 7.

5. Горст, В.Р. Оценка состояния здоровья по показателям физической работоспособности /Н.А.Горст, В.Р.Горст, Л.Т.Джумаханова, М.Ж.Амреева // Материалы конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии и валеологии. - 12-13 октября. - Ростов-на-Дону, 2000 г. - С. 30 - 31.

6. Горст, В.Р. Комплексная оценка уровня здоровья студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст, Л.Т.Джумаханова, М.Ж.Амреева //Материалы конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии и валеологии. - 12-13 октября. - Ростов-на-Дону, 2000 г. - С. 41 - 42.

7. Горст, В.Р. Зависимость показателей физической работоспособности от конституциональных особенностей студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст, Л.Т.Джумаханова //«Проблемы физической культуры, спорта и туризма».Материалы научно-практической конференции. - Петрозаводск: ПГУ, 2000. - С. 28-29.

8. Горст, В.Р. Биологические ритмы работоспособности студентов /В.Р.Горст, Н.А.Горст //«Циклы природы и общества» . Материалы VIII Международной конференции. - Ставрополь, 2000. - С. 196 - 197.

9. Горст, В.Р. Влияние пробы максимальной задержки дыхания на продолжительность кардиоинтервалов /В.Р.Горст, О.А.Сероглазова, М.А.Маркина //Труды Астраханской медицинской академии. Том.22(XLVI). Теоретические вопросы современной медицины. - Астрахань, 2001. - С. 38 - 41.

10. Горст, В.Р. Диагностические критерии оценки уровня здоровья студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст, Л.Т.Джумаханова, М.Ж.Амреева //Материалы ХI научно-практической конференции по проблемам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире».- Коломна, 2001. - С. 62 - 63.

11. Горст, В.Р. Оценка степени психического напряжения студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст, М.Ж.Амреева, М.А.Молчанова //Материалы X Международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации». - М., Ун-т Дружбы народов. - 2001. - С. 137 - 138.

12. Горст, В.Р. Материалы по изучению раздела «Экология человека» (избранные вопросы адаптации человека к экстремальным условиям внешней среды) /И.Н.Полунин, В.Р.Горст. - Астрахань: Из-во АГМА, 2001. - 49 с.

13. Горст, В.Р. Регуляция вегетативных функций при гиперкапнических и гипоксических состояниях /Н.А.Горст, В.Р.Горст, М.В.Горст //Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных территорий», посвященный 125-летию КГПУ. - Казань, 2002. - С. 220 - 221.

14. Горст, В.Р. Оценка адаптивных возможностей в условиях нормы и патологии /Н.А.Горст, В.Р.Горст, М.В.Горст , Е.Г.Львова //Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных территорий», посвященный 125-летию КГПУ - Казань, 2002. - С. 219 - 220.

15. Горст, В.Р. Адаптационный потенциал системы кровообращения /Н.А.Горст, В.Р.Горст, М.В.Горст, Е.Г.Львова, М.Ж.Амреева //Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований. - Астрахань: Из-во АГПУ. - 2002. - №4. - С. 53 - 55.

16. Горст, В.Р. Психофизиологическая диагностика эмоционального микропрофиля человека / Н.А.Горст, В.Р.Горст //Южно-Российский Медицинских журнал. - 2002. - №6. - С.6 - 9.

17. Горст, В.Р. Взаимосвязь степени стрессированности и уровня тревожности у человека /Н.А.Горст, В.Р.Горст, И.О.Руденко, М.А.Молчанова //Материалы Международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации».-М.: Из-во РУДН. - 2003. - С. 140 - 141.

18. Горст, В.Р. Кардиальные типы, уровень личностной и ситуативной тревожности у астраханских студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст, И.О.Руденко // Материалы VI международной научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря». - Астрахань: Из-во АГУ. - 2003. - С. 122 - 124.

19. Горст, В.Р. Физическая работоспособность и функциональное состояние вегетативной нервной системы /В.Р.Горст, Н.А.Горст, А.К.Джумагалиева, Д.А.Лунев, А.А.Тужилкина //Материалы XIII международной научно-практической конференции по проблемам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире». - Коломна, 2003. - С. 10 - 11.

20. Горст, В.Р. Оценка уровня здоровья и физической работоспособности астраханских студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Материалы II международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии». - Караганда: Из-во КГУ. - 2003. -Ч.2. - С. 26 - 28.

21. Горст, В.Р. Индивидуальный спектр основных свойств нервной системы /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Вестник новых медицинских технологий. - Тула, 2003. - №4. - С. 34 - 35.

22. Горст, В.Р. Индивидуальный уровень стрессированности и кардиотипы человека /Н.А.Горст, В.Р.Горст, И.О.Руденко //Вестник новых медицинских технологий. - Тула, 2003. - №4. - С. 23.

23. Горст, В.Р. Современные подходы к донозологической диагностике физического состояния и уровня здоровья человека /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Южно-Российский медицинский журнал. - М.: 2003. - №5 - 6. - С. 67 - 71.

24. Горст, В.Р. Психофизилогические особенности и физическая адаптация студентов /В.Р.Горст, Н.А.Горст, А.К.Джумагалиева, Д.А.Лунев //Современные достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины. - Астрахань, 2004. - С. 244 - 248.

25. Горст, В.Р. Использование ортостатической пробы в оценке функциональных возможностей организма /В.Р.Горст, И.А.Мамонтова, Е.М.Бекмашева, Е.Г.Александрова, Н.И.Эндгеева //Человек и животные. Материалы II Международной научно-практичекой конференции 13-14 мая 2004 г. - Астрахань: Из-во АГУ, 2004. - С. 13 - 15.

26. Горст, В.Р. Интегративная деятельность нервной системы и адаптационные возможности человека /В.Р.Горст, Н.А.Горст, О.В.Черкашина, И.А.Горюнов, А.Э.Мамедов, А.В.Городовенко //Структурные преобразования органов и тканей в норме и при воздействии антропогенных факторов. - Астрахань: Из-во АГМА, 2004. - С.-89-91.

27. Горст, В.Р. Гемодинамические характеристики и адаптационные возможности астраханских студентов /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Биологические аспекты экологии человека». Журнал Экология человека (приложение). - Архангельск: СГМУ, 2004. - Т.1. - №4.- С.- 131 -134.

28. Горст, В.Р. Уровень адаптации сердечно-сосудистой системы в юношеском возрасте и дисрегуляционные процессы /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Альманах «Новые исследования». - М.: Вердана. - 2004. - №1 - 2 (6 - 7). - С. 133 - 134.

29. Горст, В.Р. Динамика изменений вегетативного статуса при различных видах релаксации / В.Р.Горст, Н.А.Горст //Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. - 2004. -Т.90. - №8. - С.-184 -185.

30. Горст, В.Р. Индивидуальные и типологические различия свойств нервной системы и темперамента / И.П.Гаранина, Н.А.Горст, В.Р.Горст //Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. - 2004. - Т.90 - №8. - С. 8 - 9.

31. Горст, В.Р. Формула темперамента и основные свойства нервных процессов /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Неврологический вестник им. В.М.Бехтерева. - 2004. -Т.36. - Вып. 1-2. - С. 67 - 71.

32. Горст, В.Р. Соматометрические критерии перехода от юности к ранней взрослости /Н.А.Горст, В.Р.Горст //Фундаментальные исследования. - 2005. - №5. - С. 46 - 47.

33. Горст, В.Р. Анализ реакции сердечно-сосудистой системы на механические раздражения паравертебральных областей /В.Р.Горст //Научные труды I съезда физиологов СНГ. Сочи, Дагомыс 19-23 сентября 2005. - М.: Медицина-Здоровье. - 2005.-Т. 2. - С 70.

34. Горст, В.Р. Анализ физического развития студентов, проживающих в экологических условиях г. Астрахани /Н.А.Горст, В.Р.Горст // Экология человека. Науч.- практ. журн. - Архангельск. - 2005. - №11. - С. 32 - 36.

35. Горст, В.Р. Комплексная оценка реакции сердечно-сосудистой системы в условиях задержки дыхания /В.Р.Горст //Вестник аритмологии. Российский научно-практический рецензируемый журнал. - СПб, Приложение А. - 2006. - С. 155.

36. Горст, В.Р. Золотые пропорции некоторых физиологических параметров кардиореспираторной системы в условиях функционального покоя /В.Р.Горст, А.К.Джумагалиева, О.В.Колоколов //Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины. Материалы 5-й научно-практической конференции с международным участием. - Астрахань-Волгоград-Москва: Изд-во АГМА, 2006. - С. 293 - 295.

37. Горст, В.Р. Вегетативный статус и реакция сердечно-сосудистой системы на статические напряжения позвоночника /В.Р.Горст //Астраханский мир науки. Научный журнал. - Астрахань: Издатель Сорокин Р.В., 2006. - №1 (1). - С. 17 - 20.

38. Горст, В.Р. Заявка №2004122768/14 от 23.07.04 «Устройство для тракционной коррекции грудного отдела позвоночника» /В.Р.Горст, С.К.Березин //Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» ФИПС. - М.,2006. - №3 (I часть). - С. 47.

39. Горст, В.Р. Патент 2278653 от 27.06.06 Заявка №2004122768/14 от 23.07.04 «Устройство для тракционной коррекции грудного отдела позвоночника» /В.Р.Горст, С.К.Березин //Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» ФИПС. - М.,2006. - №18 (II часть). - С. 569.

40. Горст, В.Р. Индивидуальный профиль асимметрии по сенсомоторным показателям /Н.А.Горст, Д.Л. Теплый, В.Р.Горст // Матер. XVI Всеросс. науч. - практ. конф. по проблемам физического воспитания учащихся «Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире». - Коломна: Изд-во КГПИ, 2006. - С. 76-79.

41. Горст, В.Р. Анализ вариабельности сердечного ритма у детей с нарушениями осанки /В.Р.Горст, М.В.Полукова // Актуальные проблемы кардиологии детей и взрослых - 2007. Материалы межрегиональной научно-практической конференции (26-27 апреля). - Астрахань, 2007. - С. 52 - 55.

42. Горст, В.Р. Особенности кардиоинтервалограмм у студентов в процессе стандартного учебного процесса и при стрессовых факторах (на модели экзаменационного периода) /И.Н.Полунин, В.Р.Горст, А.Э.Борисов // Актуальные проблемы кардиологии детей и взрослых - 2007. Материалы межрегиональной научно-практической конференции (26-27 апреля). - Астрахань, 2007. - С.159-162.

43. Горст, В.Р. Состояние гемодинамических показателей при коррекции грудного отдела позвоночника /В.Р.Горст //Эколого-физиологические проблемы адаптации: Материалы XII Международного симпозиума. 30-31 января 2007г.- М.: РУДН, 2007.- С. 113 - 115.

44. Горст, В.Р. Золотые пропорции продолжительности интервалов ЭКГ - критерий адаптированности организма к физическим нагрузкам /В.Р.Горст // Экология и здоровье: Материалы Сателитного симпозиума XX Съезда физиологов России. - М.: РУДН, 2007. - С. 50 - 52.

45. Горст, В.Р. Исследование реакции организма на задержку дыхания /В.Р.Горст //Фундаментальные исследования. - 2007. - №11. - С. 100 - 101.

46. Горст, В.Р. Реакция сердечно-сосудистой системы на изменение положения позвоночника /В.Р.Горст //Вестник аритмологии. Российский научно-практический рецензируемый журнал.- СПб, Приложение А., 2008. - С.141.

47. Горст, В.Р. Реакция сердечно-сосудистой системы на произвольную задержку духания /В.Р.Горст, В.С.Крячко, В.С.Красовский //Тезисы V конференции молодых ученых России с международным участием (19-22 мая 2008) «Физиологические науки и прогресс клинической медицины». - М., 2008. - С. 222 - 223.

48. Горст, В.Р. Влияние функциональных боковых изгибов позвоночника на сердечно-сосудистую систему /В.Р.Горст, Д.А.Лунев, Е.Ф.Мартиросян, Н.А.Салахова, Е.В.Думченко, С.В.Фомин //Тезисы V конференции молодых ученых России с международным участием (19-22 мая 2008) «Физиологические науки и прогресс клинической медицины». - М., 2008. - С. 253-254.

49. Горст, В.Р. Золотые пропорции показателей артериального давления в условиях функционального покоя и при максимальной физической нагрузке /В.Р.Горст, Н.А.Горст, И.А.Быков //Астраханский медицинский журнал. (Приложение). - Астрахань. - 2008. - Т. 3. - №3. - С. 255 - 257.

50. Горст, В.Р. Функциональные характеристики индивидуально-типологических различий студентов: монография / Н.А.Горст, В.Р.Горст, - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - 142 с.

51. Горст, В.Р. Вариабельность сердечного ритма и резервные возможности организма /В.Р.Горст //Научные труды II съезда физиологов СНГ. Кишинэу (Кишинев) Молдова 29-31 октября 2008. - М.- Кишинэу: Медицина-Здоровье, 2008. - С. 211.

52. Горст, В.Р. Особенности ритмообразовательной функции сердца при произвольной задержке дыхания /В.Р.Горст // Актуальные проблемы кардиологии детей и взрослых - 2009. Материалы межрегиональной научно-практической конференции (26-27 апреля). - Астрахань, 2009. - С. 120 - 122.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АП - адаптационный потенциал

ВИ - вегетативный индекс Кердо

ВНС - вегетативная нервная система

ВСР - вариабельность сердечного ритма

ЖП - жизненный показатель

ИВР - индекс вегетативного равновесия между отделами ВНС

ИКт - индекс Кетле

ИП - индекс Пинье

ИФАСНС - индекс функциональной активности симпатической нервной системы

МПК - максимальное потребление кислорода

ПСНС - парасимпатический отдел вегетативной нервной системы

СНС - симпатический отдел вегетативной нервной системы

СО - систолический объем

ТМ - тощая масса

ЭПК - электропроводность кожи

AMo - амплитуда моды - процент встречаемости моды

HF - мощность высокочастотного компонента спектра ВСР

HFР - доля высокочастотного компонента спектра ВСР от суммарной мощности

IC - индекс централизации

LF - мощность низкочастотного компонента спектра ВСР

LFР- доля низкочастотного компонента спектра ВСР от суммарной мощности

Mo - мода - наиболее часто встречающийся кардиоинтервал

MxDMn - разность между минимальным и максимальным значениями кардиоинтервалов

PARS - показатель активности регуляторных систем

PWC170 - максимальная работоспособность

R-R - продолжительность кардиоинтервала

SKO - среднее квадратичное отклонение

SI - индекс напря...