Введение к работе
Актуальность темы. Потоки информации биофизического, экзогенного и социального характера оказывают существенное влияние на функциональное состояние организма человека. Проблемами адаптации в этом направлении и изучением факторов, повреждающих здоровье, занимаются многие ученые (Н.Н Сиротинин и соавт., 1971; Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов, 1986; Гаркави и соавт., 1990; М.Т. Шаов, О.В. Пшикова, 1997; М.Т. Шаов с соавт., 2002; В.А. Козлов и соавт., 2007; В.Г. Зилов, 2007; Т.А. Воронина, 2007; М.А. Большаков, В.В. Ростов, 2008; А.В. Шаханова и соавт., 2008; М.Н. Жадин, 2008; Б.М. Суншева, 2010; Kovalenko, 1993; Kolchinskaya,1993 и др.). Несмотря на существующие многочисленные способы повышения функциональных резервов организма, продолжается поиск новых более адекватных и эффективных методов.
Все биосистемы, по мнению Ф.А. Мещерякова с соавт. (2003, 2007), имеют единую форму взаимодействия, базирующуюся на электромагнитных, звуковых и световых колебаниях по принципу резонанса. Управление системой осуществляется главным образом на основе информации. Обмен информацией в виде электромагнитных и электроакустических волн играет важную роль в жизни живых организмов (А.Е. Метелев с соавт., 2007). Информация в виде электроакустических импульсов клеток и их отдельных структурных компонентов может быть одним из ведущих физико-химических факторов биологической эволюции (С.Э. Шноль, 1979). В связи с этим в последние годы развивается новое направление в физиологии – квантово-волновая физиология (М.Т. Шаов, 2002; М.Т Шаов, О.В. Пшикова, 2010), а также отрасль медицины – информационная медицина (В.С. Сокольский, 2001 и др.).
При этом весьма актуальной проблемой современной адаптационной и квантово-волновой физиологии является изучение информационной ценности электроакустических сигналов адаптированных к гипоксии нервных клеток и возможность управления функциональным состоянием организма моделями этих сигналов. Связано это с тем, что гипоксия (основной повреждающий фактор в условиях гор) является интегральной причиной снижения функциональных резервов организма и, как следствие, большинства тяжелых заболеваний человека. Именно гипоксия выступает информационной основой формирования механизмов адаптации вплоть до уровня РНК и ДНК (А. Зурдинов, 1995). В ответ на гипоксический стимул включаются механизмы адаптации и регуляции всех систем организма (А.З. Колчинская и др., 2003; С.A. Rickards, D.G. Newman, 2002). Разновидности гипоксических тренировок широко используются в медицинской практике (М.Т. Шаов, Х.М. Каскулов, О.В. Пшикова, 2002; Н.А. Геппе и соавт., 2002; Н.П. Недугова, 2002; Б.Х. Хацуков, И.А. Шортанова, 2002; Ю.А. Попова, 2006; Е.А. Рыбникова и соавт., 2007; И.В. Зарубина, П.Д. Шабанов, 2004, 2007; И.Н. Январева и соавт., 2008; Ю.Н. Королев и соавт., 2008 и др.)
Изменения, происходящие в клетках, особенно, в нейронах мозга, которые являются наиболее чувствительными к недостатку кислорода (А.Н. Хлуновский, А.А. Старченко, 1999), представляются наиболее интересными, поскольку изучение этих процессов позволит шире раскрыть механизмы управления адаптационными процессами, особенно в условиях гипоксии.
Цель работы: определить характер действия моделей акустических импульсов нервных клеток на физиологические функции организма.
Исходя из поставленной цели решались следующие задачи:
выявить действие моделей низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических сигналов, адаптированных к гипоксии нейронов на динамику минутного объема дыхания (МОД) и изменение концентрации углекислоты в артериальной крови;
изучить динамику пульсового давления, периферического сопротивления сосудов и изменение типа саморегуляции кровообращения под воздействием моделей низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических сигналов адаптированного к импульсной гипоксии нейрона;
определить изменение индекса функционального состояния организма под воздействием моделей нейроакустических сигналов;
установить характер влияния используемых моделей нейроакустических сигналов на показатели биоэлектрической активности мозга.
Научная новизна. В работе впервые установлено, что:
- под влиянием испытанных моделей электроакустических низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических сигналов адаптированной к импульсной гипоксии нервной клетки происходит уменьшение минутного объема дыхания и физиологическое возрастание уровня концентрации углекислоты в артериальной крови человека, что ведет к снятию спазма сосудов (наблюдавшегося до начала воздействия ЭАС);
- под воздействием моделей низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических сигналов адаптированного к импульсной гипоксии нейрона снижаются флуктуации периферического сопротивления сосудов и пульсового давления, при этом высокочастотные аритмические сигналы снижают флуктуации в пределах сердечного типа регуляции кровообращения, а низкочастотные ритмические сигналы переводят работу системы кровообращения на более экономичный сердечно-сосудистый тип саморегуляции;
- модели низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических электроакустических сигналов адаптированных к гипоксии нейронов повышают индекс физического состояния, что свидетельствует о возрастании уровня функционального состояния организма;
- под влиянием использованных моделей электроакустических сигналов адаптированной к импульсной гипоксии нервной клетки происходит снятие напряжения в работе головного мозга путем повышения амплитуды доминирующего альфа-ритма ЭЭГ, снижения появление тета-ритма и увеличения встречаемости дельта-ритма.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Под влиянием моделей низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических сигналов адаптированных к гипоксии нейронов происходит повышение концентрации углекислоты в артериальной крови путем действия на дыхательный центр и уменьшения минутного объема дыхания.
2. Испытанные модели электроакустических сигналов адаптированного к импульсной гипоксии нейрона уменьшают флуктуации пульсового давления и периферического сопротивления сосудов, при этом действие модели высокочастотных аритмических сигналов направлено на снижение флуктуаций в пределах сердечного типа регуляции, а действие модели низкочастотных ритмических сигналов адаптированного к импульсной гипоксии нейрона переводит работу системы кровообращения на сердечно-сосудистый тип саморегуляции, являющийся наиболее экономичным.
3. Использование моделей низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических электроакустических сигналов адаптированных к гипоксии нейронов повышает индекс физического состояния и, следовательно, уровень функционального состояния организма.
4. Модели низкочастотных ритмических и высокочастотных аритмических акустических сигналов адаптированных к гипоксии нейронов повышают амплитуду доминирующего альфа-ритма, снижают появление на ЭЭГ тета-ритма и увеличивают встречаемость дельта-ритма.
Теоретическая значимость работы. Результаты работы расширяют представления о положительном влиянии электроакустических сигналов адаптированных к гипоксии нервных клеток на функциональное состояние организма, подтверждают информационно-энергетическую теорию взаимодействий нервного, вегетативного и поведенческого компонентов регуляции, а также предположение о дистанционном управлении физиологическими функциями организма; углубляют знания в области нейроинформационных механизмов управления функциями организма. Данные проведённых экспериментов могут способствовать дальнейшему поиску новых эффективных режимов работы нейронов с целью совершенствования регуляторно-адаптивных механизмов.
Практическая значимость работы. Исследованные электроакустические модели нейрона – «Нейротон-1» и «Нейротон-2», моделирующих низкочастотные ритмические и высокочастотные аритмические сигналы, адаптированных к импульсной гипоксии нейронов, имеют большое практическое значение в клинической практике для повышения регуляторно-адаптивного статуса организма. Данные об изменениях ритмов электроэнцефалограммы во время воздействия моделей ЭАС пополняют знания в области практической физиологии о возможности применения нейроакустических сигналов для оптимизации процессов адаптации с целью профилактики последствий негативного влияния факторов окружающей среды на организм. В клинической практике эти режимы могут применяться также для профилактики, лечения и реабилитации при сердечно-сосудистых заболеваниях, при гипоксических состояниях головного мозга. В курортологии – как разновидность физиотерапевтических процедур. В системе физической культуры и спорта – для повышения функциональных резервов организма спортсменов.
Данные, полученные в ходе исследования, могут быть использованы в системе подготовки специалистов биологического и медицинского профиля, внедрены в учебный процесс спортивных факультетов университетов и институтов физической культуры.
Внедрение результатов исследования в практику. Работа выполнена в рамках НИР кафедры физиологии человека и животных биологического факультета Кабардино-Балкарского государственного университета «Кислородзависимые электро-физиологические механизмы адаптации нервных клеток к гипоксии» (номер государственной регистрации 0120.0804737).
Результаты исследования применяются в учебном процессе при подготовке специалистов (специальность №020201.65) на биологическом факультете КБГУ. Полный набор учебно-методической документации разработан по новым курсам: «Синергетика физиологических адаптаций» и «Нейрокибернетика».
Рассматриваемый в работе способ повышения уровня функционального состояния организма человека внедрен в практику Республиканской больницы при ФКУ ИК-3 УФСИН России по КБР и МУЗ Городской клинической больницы №1 г. Нальчика Кабардино-Балкарской республики.
Апробация и публикация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены на VII-ой Всеармейской научно-практической конференции «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных», где получила высокую оценку оргкомитета конференции (Санкт – Петербург, 12 – 13 марта, 2009); III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 1 – 4 октября, 2009), по итогам которой работа награждена дипломом 1-ой степени; выставках инновационных проектов молодых ученых (Нальчик, 8 февраля, 2010; 9 февраля, 2011); Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспектива - 2010» (Нальчик, 2010); «Форуме молодых ученых Юга России» (Нальчик, 2010); XXI Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010), II-ой международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2011), научно-практической конференции «Природа. Общество. Человек» (Владикавказ, 2011), а также на кафедральных и факультетских научных семинарах (2007-2011).
Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации результатов исследований на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, организации и методов исследования, двух экспериментальных глав, общего заключения и выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 21 рисунками и изложена на 134 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 271 источников (206 отечественных и 65 иностранных авторов).
![Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс]](/i/i/4437/209768.png "Роль эндогенной интоксикации в нарушении гомеостаза организма человека при хронических дерматозах [Электронный ресурс] Анненкова Анна Борисовна")
