Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 14
1. Биологические динамические системы 14
1.1. Общее понятие о терминологии 14
1.2. Аттракторы и хаос в природе 19
1.3. Синергетика 27
1.4. Энтропия. Свободная энергия и биологические реакции 33
2. Системный анализ и управление в биологических системах 44
2.1. Общее понятие адаптации 44
2.2. Теория управления и теория функциональных систем 50
2.3. Терминология и методы системного анализа 52
3. Взаимодействие полей и излучений с биологическими объектами 58
3.1. Возможности системного анализа на модели психоэмоционального стресса 58
3.1.1. История вопроса 58
3.1.2. Физиологические механизмы стресса 59
3.1.3. Системные механизмы адаптации и стресса 63
3.1.3.1. Синтоксические и кататоксические механизмы адаптации 67
3.1.4. Микроциркуляция и стресс 71
3.1.4.1. Общие сведения о микроциркуляции крови и ее диагностика 71
3.1.4.2. Значимость микроциркуляции в формировании физиологических и патологических реакций 74
3.1.5. Физиологические механизмы психоэмоционального стресса 77
3.2. Лазерное низкоэнергетическое излучение 83
3.2.1. Физические основы лазерного излучения 83
3.2.2. Биологические эффекты лазерного излучения 86
3.2.3. Лазерофорез 89
3.2.3.1. Биологические активные вещества в коррекции стресса 89
3.3. Газоразрядная визуализация 100
3.4. КВЧ-излучение 103
ГЛАВА II. Объект и методы исследования 109
1. Объект исследования 109
2. Методы исследования 110
2.1. Общеклинические и инструментальные методы 110
2.2. Биохимические и другие методы 111
2.3. Оценка гемодинамических показателей 113
2.3.1. Реография 113
2.3.2. Лазерная допплеровская флоуметрия 113
2.4. Специальные инструментальные методы 117
2.4.1. Компьютерная термография 117
2.4.2. Фрактальная нейродинамика 119
2.4.3. Газоразрядная визуализация 123
2.5. Устройство для электромиостимуляции и лазерофореза 132
2.6. Статистическая обработка 133
ГЛАВА III. Закономерности формирования механизмов адаптации с позиций синергетики 134
1. Предпосылки синергизма в формировании механизмов адаптации 134
2. Программы адаптации при психоэмоциональном стрессе 146
2.1. Межсистемные взаимосвязи (синергии) свертывающей, окислительной и иммунной систем при психоэмоциональном стрессе 146
2.2. Нарушения макро- и микроциркуляции крови при психоэмоциональном стрессе 151
3. Формирование механизмов адаптации по результатам анализа показателей микроциркуляции крови при заболеваниях внутренних органов 154
3.1. Изменения гемодинамики при сопоставлении данных исследования микроциркуляции различными методами 154
4. Системные механизмы адаптации при воздействии электромагнитных полей 160
5. Формирование механизмов адаптации при низкотемпературном воздействии 168
ГЛАВА IV. Системные (синергичные) эффекты воздействия полей и излучений 174
1. Гармония, как проявление синергизма в БДС 174
2. Биоокисление, как проявление кооперативных процессов 193
ГЛАВА V. Диагностические и управляющие возможности полей и излучений 202
1. Диагностическая значимость газоразрядной визуализации и фрактальной нейродинамики 202
2. Диагностическая значимость тепловидения 219
3. Управляющие возможности лазерного излучения и лазерофореза биологически активных веществ 229
4. Управляющие возможности КВЧ-излучения 244
5. Возможности коррекции психоэмоционального стресса на основе гармонизации физиологических показателей 252
Заключение 256
Выводы 285
- Энтропия. Свободная энергия и биологические реакции
- Лазерная допплеровская флоуметрия
- Предпосылки синергизма в формировании механизмов адаптации
- Гармония, как проявление синергизма в БДС
Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы активно разрабатывается теория системной организации живых объектов, биологических систем (БС). Появилось представление о кластерной организации биологических динамических систем (БДС). В биологическую науку внедрились понятия энтропии, синергетики, аттракторов, фракталов, что подтверждает единство окружающей нас природы и общность всех отраслей науки, изучающих самый сложный объект - живые системы, особенно, человека (Гленсдорф П., Пригожий И., 1973; Хакен Г., 1985; Кратчфилд Дж. и соавт., 1987; Моисеева Т.Ю., 2000; Мандельб-рот Б., 2002; Бакусов Л.М. и соавт., 2002; Еськов В.М., 1994, 2003; Гладышев ГЛ., 2003).
Представления о системной организации биологических объектов и о роли адаптации в их организации (Анохин П.К., 1980; Чумаков В.И., 2000; Судаков К.В., 2002; Selye Н., 1961; Cho К. et al., 1998) дополнились расшифровкой сути и динамичности синтоксических и кататоксических программ адаптации, их значимости в возникновении патологических процессов. Определены возможности управляющих воздействий для коррекции интегральных нарушений в функциональных системах организма (Гольдфарб Л.С. и соавт., 1968; Морозов В.Н., 1999; Киркина Н.Ю., 2002; Хадарцев А.А. и соавт., 2003; Купеев В.Г., 2003; Карасе-ва Ю.В., 2003). Выявлена зависимость проявлений психоэмоционального стресса, различных патологических процессов от состояния микроциркуляции крови (Меерсон Ф.З., 1993; Бадиков В.И., 2000; Тутаева Е.С., 2002; Зилов В.Г. и соавт., 2004).
Определены возможности восстановительных и лечебно-профилактических мероприятий методами психологического воздействия, низкоэнергетического лазерного излучения (ЛИ), электростимуляции, лазерофореза, крайневысокоча-стотного (КВЧ) излучения, синтоксинов растительного и искусственного происхождения (Илларионов В.Е., 1992; Бриль Г.Е., Панина Н.П., 2000; Купеев В.Г. и -соавт., 2001; Хапкина А.В., 2002; Олейникова М.М., 2002; Фролов В.А., Криво-шеина Е.Н., 2004; Борисова О.Н., 2004; Lehman C.L., Cheung R.C., 2002).
Для контроля эффективности системных управляющих внешних воздействий используются такие способы, как компьютерная термография, газоразрядная визуализация (Короткое К.Г., Савельев С.К., 1993; Мандель П., 1995; Зус-манович Ф.Н. и соавт., 2002), однако их использование недостаточно распространено из-за неясности механизмов формирования патологических симптомов, трудности оценки показателей.
Крайне редко в клинике применяется изучение фрактальной нейродинами-ки. Состояние макро- и микрогемодинамики при различных заболеваниях также недостаточно изучено. Дискутируется целесообразность применения КВЧ-излучения в терапии заболеваний внутренних органов (Афромеев В.И., Субботина Т.И., Яшин А.А., 1997; Субботина Т.И. и соавт., 2004).
Почти не изучены явления синергизма при формировании механизмов адаптации, не систематизированы данные по межсистемным связям деятельности функциональных систем (ФС), нарушениям макро- и микроциркуляции крови при психоэмоциональном стрессе. Не достаточны сведения о системных механизмах адаптации при влиянии электромагнитных полей, низкотемпературных воздействиях. Мало изучены процессы гармонизации с позиции синергизма в БДС и биологического окисления, как проявления кооперативных про -цессов.
Решение этих задач представлялось актуальным в рамках настоящего исследования.
Цель исследования. Установление системных закономерностей синергии биологических динамических систем при внешних стрессорных воздействиях, возможностей диагностики и управления ими с целью достижения прогнозируемого эффекта.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования:
1. Установить исходное состояние механизмов адаптации и закономерности их формирования у человека с позиций синергетики.
2. Экспериментально установить возможность количественной оценки си-нергических взаимоотношений в биологических динамических системах.
3. Выявить изменения центральной и периферической гемодинамики, микроциркуляции крови после внешних стрессорных воздействий (температурных, медикаментозных, лучевых) на биологические системы.
4. Изучить возможности дистантной регистрации интегральных полей биологических объектов, их информативности в оценке патологических процессов в живых организмах (газоразрядной визуализации, компьютерной термографии, фрактальной нейродинамики).
5. Изучить системные проявления низкоэнергетического крайневысокоча-стотного и лазерного воздействий, определить возможности их применения в профилактике, лечении и восстановлении.
6. Выявить возможности синергетического воздействия лазерного излучения, электромиостимуляции, биологически активных веществ, определив оптимальный способ их применения.
7. Установить возможности коррекции нарушенных морфо-функциональных связей в биологических динамических системах различными способами.
Научная новизна. Впервые проанализированы и экспериментально подтверждены явления синергизма в биологических системах, как кооперативные, показана целесообразность использования индекса синергичности для оценки межсистемных взаимоотношений. Дана трактовка нормы хаотичности, определяющей направленность процессов жизнедеятельности фрактальных биологических систем в сторону самоорганизации.
Установлены синергии свертывающей, окислительной, иммунной и вегетативной нервной систем, состояния макро- и микроциркуляции крови при психоэмоциональном стрессе, подтвержденные корреляцией показателей ла --зерной допплерфлоуметрии с коэффициентом активности синтаксических программ адаптации.
Определена возрастная направленность биологических эффектов электромагнитных полей и их модулирующая возможность воздействия на функцию желез внутренней секреции. Дана оценка полученным в эксперименте явлениям синергизма при воздействии электромагнитных полей на функциональные системы организма.
Установлены явления синергизма в деятельности функциональных систем организма человека (свертывающей, окислительной, иммунной и вегетативной нервной систем) при низкотемпературных воздействиях.
Выявлены гармонические взаимоотношения клеток крови, как проявление синергизма в биологических динамических системах, и их диагностическая значимость при различных заболеваниях. Дана трактовка биологического окисления, как проявления кооперативных процессов, показана необходимость дальнейшего изучения этих процессов.
Определена диагностическая значимость применения способов интегральной оценки состояния организма (фрактальной гемодинамики, газоразрядной визуализации и компьютерной термографии) для первичной диагностики и контроля эффективности управляющих воздействий.
Установлена целесообразность и направленность разработки и применения медицинских технологий внешнего управления кооперативными процессами в биологических динамических системах.
Научно-практическая значимость. Установление явлений синергизма в биологических динамических системах с возможностью их количественной оценки важно для дальнейшего развития синергетики, как универсальной науки, объясняющей взаимодействия между функциональными системами организма и открывающей возможности управления этими процессами. Полученные результаты применимы для научных исследований в биологии и медицине.
Выявленные синергии свертывающей, окислительной, иммунной и вегетативной нервной систем, состояния макро- и микроциркуляции крови при психоэмоциональном стрессе, подтвержденные корреляцией показателей лазерной допплерфлоуметрии с коэффициентом активности синтоксических программ адаптации представляют теоретическое обоснование системности процессов в живых системах, позволяют практически применить эти результаты в диагностике, лечении и предупреждении психосоматических заболеваний.
Полученные результаты воздействия электромагнитных полей и излучений на функциональные системы могут использоваться при разработке способов предупреждения морфофункциональных поражений организма человека при работе с такими излучениями, а также учитывать возрастные особенности при проведении профилактических осмотров.
Выявленные системные синергетические взаимосвязи при криовоздейст-вии могут использоваться при определении планирования лечебно-профилактических мероприятий в таких климатических зонах России, как Крайний Север и другие регионы преобладания низких температур.
Изучение гармонических взаимоотношений, в частности между составными элементами крови, изучение результатов биологического окисления, сделанные в настоящем исследовании, открывают возможности экономически оправданной, простой в исполнении диагностики степени тяжести тех или иных заболеваний, а также их раннего выявления.
Установленная результативность методов интегральной оценки состояния организма (фрактальной гемодинамики, газоразрядной визуализации и компьютерной термографии) позволяет использовать их в широкой врачебной практике, а также при мониторировании состояния здоровья населения.
Разработанные способы коррекции нарушенного синергизма в деятельности функциональных систем могут внедряться в деятельность лечебно-профилактических учреждений различного уровня.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследований используются в работе сотрудников МСЧ № 5 г. Тулы, ГУП ТО НИИ новых медицинских технологий, г. Тула, в педагогическом процессе на кафедре внутренних болезней Тульского государственного университета, кафедре биофизики и биотехнологий Воронежского государственного университета, кафедре нормальной физиологии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко.
Апробация материалов работы. Основные положения диссертации доложены на 15 научно-практических мероприятиях (из них 7 международных и 3 российских): Международной конференции «Экология и здоровье в XXI веке» (Ульяновск, 2001); II международной конференции «Математика. Образование. Экология. Тендерные проблемы» (Москва, 2002); IV международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, апрель, 2004); I Международной научно-практической конференции «Медицинские аспекты физической культуры и спорта высоких достижений» (Тула, 26-27 мая 2004); I международном симпозиуме «Клиническая постурология, поза и прикус» (СПб, 3-7 июня, 2004); Международном форуме молодых ученых и студентов (Анталия, Турция, 17-24 августа 2004); III Всероссийском конгрессе «Профессия и здоровье» (Москва, октябрь 2004); Международной научно-практической конференции «Лазерные технологии в медицинской науке и практическом здравоохранении» (Москва, 7-8 октября, 2004); 5-ой Международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование в XXI веке» (Москва, 21-24 октября 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием «Дизрегуляционная патология органов и систем» (Москва, 9-12 ноября 2004); XVII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Био-медсистемы - 2004» (Рязань, декабрь 2004).
Апробация работы состоялась на совместном заседании кафедры внутренних болезней ТулГУ и ГУП НИИ новых медицинских технологий (Тула, 2005).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 44 печатных работы, из них 2 монографии, 19 статей, из которых 8 в рекомендованных ВАК журналах.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. В биологических динамических системах формирование механизмов адаптации подчиняется принципам синергетики.
2. Центральная, периферическая гемодинамика и микроциркуляция крови имеют фазность регистрируемых изменений и участвуют в формировании центрального акцептора действия.
3. Способы дистантной диагностики интегральных полей биологических систем отражают объективную реальность на основе принципа фрактальности.
4. Поля и излучения внешних управляющих систем воздействуют на соответствующий рецепторный аппарат в тканях, что является важным для объяснения результативности энергоинформационных методов лечения, гомеопатии и разработки других способов лечения.
5. Коррекция морфо-функциональных соотношений в биологических динамических системах обоснована с позиций синергетики.
Энтропия. Свободная энергия и биологические реакции
Существует множество представлений об энтропии. Дебатируется вопрос о возможности применения второго закона термодинамики в его классической формулировке к живым системам. Некоторые теории не совсем корректно используют представления о производстве энтропии, и ее связи с понятиями «сложность», «организация», и «упорядоченность». Известно, что классическая энтропия Клаузиуса-Гиббса отличается от статистической энтропии Гиббса и от статистической энтропии Больцмана-Планка (Пригожий И.Р., 1985; Глады-шев Г.П., 2003; Denbigh K.G., 1989). Но эти отличия не противоречат классической термодинамике. Все эти типы энтропии обозначаются символом S.
Информационная энтропия, или энтропия Шеннона, обозначается Н, и не имеет ничего общего с вышеперечисленными видами энтропии. Энтропия При-гожина (Пригожий И.Р., 1985) не является функцией состояния, так как не имеет полного дифференциала, а является кинетической функцией и обозначается S\
Имеющиеся различия между классической и информационной энтропией общепризнанны, также как и отличие классической энтропии Клаузиуса-Гиббса от энтропии Пригожина. Направленность самопроизвольных процессов в открытых биологических системах (БС) определяется не изменением энтропии, а динамикой функции Гиббса или Гельмгольца. В соответствии со вторым началом термодинамики увеличение S наблюдается только в неравновесной изолированной системе, а в живой системе она может, как увеличиваться, так и уменьшаться.
Тем не менее, дискуссия о применимости основ классической термодинамики к объектам живой природы продолжается.
Подходы к описанию функционирования БС с позиций термодинамики сопряжены с производством энтропии. По мнению И.Р. Пригожина (1985) этот процесс определяется функцией Ляпунова. Эта функция определена положительно (или отрицательно), возрастает со временем в изолированных система и устойчива (асимптотически) в равновесном состоянии, поэтому является аттрактором, областью притяжения функции Ляпунова. При этом энтропия в виде функции Ляпунова может быть представлена суммой квадратов элементов матрицы, в которой диагональные члены соответствуют вероятностям, а вне-диагональные - корреляциям.
Численное выражение представления энтропии эквивалентной величиной в результате трансформирования корреляционной матрицы (R-матрицы), предложено И.Г. Герасимовым (1996). При этом высказана гипотеза, что БС в течение жизни подвергаются эволюции. Исходно - одинаковое состояние составляющих элементов (высокая энтропия, сжимающее многообразие). Затем -максимально различное состояние элементов системы (оптимальная минимальная энтропия из-за расширяющего многообразия). Наконец - вновь одинаковое состояние элементов системы (высокая энтропия, биологически старое состояние, сжимающее многообразие). Установлена также необходимая и достаточная размерность матрицы и степень участия в ней информационной составляющей (Герасимов И.Г., 1998). Вводится понятие стохастической энтропии, наряду с информационной и статистической. Делается вывод (на основе вычисления эквивалентной энтропии), что после шестидесяти лет происходит «омоложение системы», так как эквивалентная энтропия в этот период уменьшается, а знаки корреляций соответствуют таковым в третьем десятилетии жизни. Однако, цена такого омоложения - гибель части индивидуумов (умершие), обеспечивающая омоложение популяции. Индивидуальное омоложение происходит за счет гибели части клеток, элементов системы. Это оказывается возможным и не противоречащим принципам термодинамики, потому что открытые системы являются частью большей системы, подчиняющейся второму началу термодинамики. А в самих открытых системах локальные изменения могут быть разнообразными (Герасимов И.Г., 2001; Бахтин Ю.Б., 2002).
И как не вспомнить слова Леонардо да Винчи (2001): «Жизнь нашу создаем мы смертью других». Жизнь существует благодаря взаимосвязанным химическим реакциям, протекающим в клетке. Ферменты являются мощными катализаторами, но они могут ускорять лишь реакции, разрешенные с точки зрения термодинамики; другие реакции могут протекать в клетке только тогда, когда они сопряжены с энергетически выгодными реакциями. Будет ли реакция протекать самопроизвольно или для ее осуществления необходимо сопряжение с другими реакциями? Это основной вопрос биологии клетки. Существует величина называемая свободной энергией: суммарное изменение свободной энергии в результате серии реакций определяет возможность протекания последовательности реакций. Основные принципы этого рассматриваются в специальном разделе физики и химии, называемом термодинамикой.
Замкнутую систему можно определить как совокупность молекул, которые не обмениваются веществом с остальной частью Вселенной (рис. 2). Любая подобная система содержит молекулы, полная энергия которых равна Е. Эта энергия может существовать в различных формах: часть ее представлена энергией поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, другая, большая часть, приходится на энергию связей между отдельными атомами, входящими в состав молекул.
Лазерная допплеровская флоуметрия
Микроциркуляцию исследовали с помощью отечественного прибора ЛАКК-01, производимого НГШ «Лазма» (длина волны лазерного излучения 0,63 мкм, мощность лазерного излучения до 0,5 мВт). Прибор разрешен к применению в медицинской практике (Протокол № 1 Комисии по клинико-диагностическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике МЗ МП РФ от 13.01.93 г., per. номер 18/2-164-93). Исследование проводилось в состоянии полного физического и психического покоя после предварительной адаптации к температуре в помещении 20-22С при положении пациента лежа на спине. Для оценки состояния периферического кровотока использовалась область задней (наружной) поверхности левого предплечья в точке, расположенной по срединной линии на 4 см выше основания шиловидных отростков локтевой и лучевой костей. Эта область пригодна для исследования кровотока в так называемых «нутритивных» микрососудах, и кровоток в этой области менее подвержен внешним воздействиям. Согласно мнению некоторых авторов (Мач Э.С., 1996; Бранько В.В., 2000), область наружной поверхности предплечья является как бы обобщающей для оценки состояния микроциркуляции, поэтому всегда рекомендуется для исследования. Световод фиксировался штативом и специальным креплением, обеспечивающим его неподвижность. Производилась запись кровотока в состоянии покоя в течение не менее 5 минут.
Определяли параметр микроциркуляции (ПМ), амплитуду вазомоторных колебаний (ALF), амплитуду пульсовых колебаний (ACF), индекс эффективности микроциркуляции (ИЭМ), индекс сосудистого тонуса (ИСТ) и индекс концентрации пульсовых колебаний (ИК-CF). Проводили функциональные пробы - дыхательную, постуральную и окклюзионную с расчетом резерва капиллярного кровотока (РКК) и определением гемодинамического типа микроциркуляции (ГТМ) (Маколкин В.И. и соавт., 1999; Бранько В.В., 2000).
Дыхательная проба (проба с задержкой дыхания - ДП). После записи исходного кровотока больному предлагается сделать глубокий вдох и задержать дыхание на 15 секунд. Во время глубокого вдоха происходит увеличение венозного возврата к сердцу (то есть уменьшение кровенаполнения сосудов вену-лярного звена), а также активация сосудосуживающих волокон симпатической нервной системы (Мач Э.С., 1996), что приводит к спазму приносящих микрососудов; в результате работы этих механизмов ПМ снижается. Возникновение спазма приносящих микрососудов на высоте вдоха доказывается соответствующим снижением амплитуды пульсовых колебаний. Некоторые авторы (Козлов В.И., 1996) считают, что активация симпатической нервной системы вызывает снижение величины кровотока за счет сужения венозной части микроцир-куляторного русла. По их данным, ДП была положительной у здоровых лиц в 80 % случаев. Согласно результатам других исследований (Бранько В.В., 2000), ДП была положительной у всех обследованных из группы здоровых лиц, снижение ПМ составило 18-27 %. После проведения ДП, в период восстановления, как правило, у здоровых лиц регистрируется большая по амплитуде вазомоция, нежели в состоянии покоя.
Реакция кожного кровотока в виде снижения ПМ увеличивается при наклонности к спазму приносящих микрососудов, что наиболее ярко проявляется при синдроме Рейно, когда при пробе с задержкой дыхания на высоте глубокого вдоха снижение ПМ составляет более 50 % (Мач Э.С., 1996). Более низкая реакция кожного кровотока в ответ на ДП отмечается при наличии выраженного исходного спазма приносящих микрососудов, а также при явлениях стаза и венозного застоя в микроциркуляторном русле (МЦР) (в этом случае включаются венулоартерио-лярные механизмы регуляции кожного кровотока, приводящие к снижению притока крови в МЦР за счет спазма приносящих микрососудов) (Бранько В.В., 2000).
Постуральная проба (1111). При восстановлении исходных показателей кровотока после проведения ДП рука больного опускается ниже уровня сердца (свешивается с кушетки) и остается в этом положении в течение 1 минуты, после чего укладывается при помощи исследователя в исходное положение. В нормальных условиях, если венозное давление возрастает, кровоток через большинство капилляров прекращается вследствие закрытия прекапиллярных сфинктеров, коэффициент капиллярной фильтрации падает, предупреждая развитие отека (Маколкин В.И. и соавт., 1999). Некоторые авторы склонны считать, что определенную роль в механизме венозно-артериолярных реакций играют рефлексы (в частности, венулоартериолярный аксон-рефлекс) (Мач Э.С., 1996). Другие же убеждены, что эта реакция осуществляется за счет собственной чувствительности прекапиллярных сфинктеров к внутрисосудистому давлению («миогенная» эндотелий-зависимая реакция), внешняя иннервация не играет здесь существенной роли (Маколкин В.И. и соавт., 1999). Сокращение начинается с прекапиллярных артериол и распространяется ретроградно на более крупные артерии мышечного типа (распределительные). У здоровых лиц снижение ПМ в ходе проведения ПП достигает 30-45 % и происходит в течение 20-25 секунд.
Окклюзионная проба. После восстановления ПМ до исходных значений (базального уровня) быстро накачивается манжетка, заранее наложенная выше места исследования (на плече) до достижения давления 250 мм рт.ст. Артериальная окклюзия продолжается в течение 3-х минут. Несмотря на то, что приток крови в систему микроциркуляции во время окклюзии плечевой артерии прекращается, уровень ПМ отличается от инструментального нуля прибора и называется биологическим нулем (у здоровых лиц составляет 2,0-2,9 перф.ед.). Показано, что уровень биологического нуля повышается при вазодилатации и особенно при формировании отеков (Fagrell В., 1990). По истечении 3-х минут воздух из манжетки выпускается, происходит реперфузия (восстановление кровотока) с формированием реактивной постокклюзионной гиперемии. Ее возникновение объясняется тем, что во время окклюзии происходит переход метаболизма на анаэробные процессы, образование лактата, накопление углекислоты и др. веществ, оказывающих вазодилататорное влияние. Хотя нельзя исключить и влияние повышенного колебания стенок крупных сосудов во время репер-фузии на рефлекторное расширение мелких артерий и артериол (Саркисов К.Г., ДужакГ.В., 1999).
Выделяют несколько типов изменения кровенаполнения в процессе проведения компрессионной манжеточной пробы (Маколкин В.И. и соавт., 1999).
Большое значение в интерпретации окклюзионной пробы имеют показатели, характеризующие реактивную постокклюзионную гиперемию: резерв капиллярного кровотока, время полувосстановления кровотока и угол подъема кривой реактивной гиперемии.
Установлено, что нормоциркуляторный ГТМ наблюдается у здоровых лиц без нарушения микроциркуляции, гиперемический - при увеличении притока крови в МЦР, спастический - при снижении притока крови в МЦР за счет спазма приносящих микрососудов. Стазический ГТМ регистрируется при снижении скорости кровотока и стазах. Застойный ГТМ наблюдается при выраженном застое на уровне посткапилляров и венул (Масякин П.Н., 2004).
Предпосылки синергизма в формировании механизмов адаптации
В основе понятий системы и теории систем лежат представления о том, что целое больше, чем сумма отдельных его составляющих, для чего элементы, входящие в состав любой системы, должны взаимодействовать между собой, по одному из трех видов взаимодействий.
Первый вид - передача от одного материального тела к другому вещества. Второй вид (энергетический) - передача от одного тела к другому различных видов энергии, в виде потоков вещества, излучений и различных полей. Третий, или информационный, вид возможен при наличии первых двух: вещественного и энергетического. Информация при этом рассматривается как неоднородность в пространственно-временном распределении потоков вещества или энергии (Глушков В.М., 1964; Уилсон А., Уилсон М, 1968).
Так как любой перенос в реальной среде встречает сопротивление, оно преодолевается в результате приложения энергии, с ее преобразованием (рассеиванием) в тепловой форме или энтропии.
В последние годы наблюдается определенный интерес к биологическому действию физических и химических факторов на уровне малых и сверхмалых интенсив-ностей и доз (Ашмарин И.П. и соавт., 1992; Бурлакова Е.Б., 1994; Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине, 1997; Ultra High Dilution, 1994).
Была сформулирована идея общебиологического энергоинформационного механизма взаимодействия ЭМП с биологическими объектами и системами, в соответствии с которой поглощаемая системой энергия, незначительно повышая ее общий уровень, является одновременно носителем информации, сигналом, вызывающим ответную реакцию за счет собственных энергетических ресурсов. При пространственно-временном распределении энергии возможно суммирование низкоинтенсивных сигналов, приводящее к изменению регуляции и формированию зависящих от параметров ЭМП ответных кооперативных реакций. Изложены пути создания теории биологии и клеточных полей. Сформулирован принцип энергоинформационных механизмов взаимодействий, который для ЭМП распространяется на весь диапазон излучений естественного и антропогенного происхождения при интенсивностях, не приводящих к образо-ванию тепла в биологическом объекте, значительно ниже 1 мВт/см . Выло высказано предположение, что пороговые величины импульсов для некоторых высших животных имеют значения порядка 10"12 эрг, т.е. при химических импульсах процесс реакции может развернуться и протекать от старта, затронувшего одну молекулу рецептора (Гурвич А.Г., 1991).
Д.А. Бирюков (1960) высказал предположение, что «...конечный эффект действия раздражителя определяет не столько его физическая или химическая характеристика, сколько его физиологическая и экологическая значимость». Встречающиеся в природе шумы, выполняющие информационную и коммуникативную роль, а также участвующие в пространственной ориентации животных, могут рассматриваться как экологический сигнал, тогда как шумы, создаваемые техническими средствами, таковыми не являются (Силаева О.Л., 1996). Определяя термин «сигнал» применительно к биологическим системам, Г.Ф. Плеханов (1968) рассматривает его как «любое состояние любого реального объекта». Если говорить о не ощущаемых животными и человеком сигналах, то они должны обладать следующими характеристиками: а) природа сигнала выходит за пределы специфического диапазона его чувствительности; б) будучи специфичным, сигнал поступает на неадекватный ему рецептор и в) энергетические характеристики сигнала настолько малы, что существенно ниже соответствующих порогов. Возможна классификация сигналов: неспецифические, неадекватные специфические и слабые специфические сигналы. Исходя из энергетических характеристик, сигнальным действием обладают ЭМП в диапазоне 10 12 10" Вт/м при оптимуме в области 10" Вт/м (Плеханов Г.Ф., 1968). Наиболее приемлема классификация интенсивностей полей (Плеханов Г.Ф., 1984): 1) низкий уровень - ниже наблюдаемого в естественных условиях; 2) средний уровень - близкий к обычному естественному; 3) высокий уровень - при превышении естественного на 1-2 порядка; 4) крайне высокий - превышающий на 3 и более порядка естественный (Готовский Ю.В., Перов Ю.Ф., 2003). В БС вода содержится в значительных количествах, присутствуя во всех органах и системах как в клетках, так и во внеклеточном матриксе.
Влияние на воду низкоинтенсивных ЭМП, моделирующих геомагнитные, исследовалось G. Piccardi (1959). Эффекты оценивались по изменению физико-химических свойств воды - поверхностному натяжению, величине рН (Bordi S., Papeschi G., 1965), электрической проводимости (Bordi S., Vannel F., 1965) и электрокапиллярным кривым (Bordi S., Papeschi G., 1965). Они отличались нестабильностью и малыми отклонениями от исходных значений. Тем не менее, эти результаты легли в основу дальнейших исследований космофизического направления (Kaufmann G.B., Beck М.Т., 1987). Диамагнитные свойства биди-стиллированной воды изменялись при вращении пробы в ПМП напряженностью 4x104 А/м, а при прекращении вращения эффект пропадал (Зеленков В.Е. и соавт., 1970). Были также отмечены аномальное изменение электрических свойств (Классен В.И. и соавт., 1968) и поверхностного натяжения у покоящейся и находящейся в движении воды в ПМП (Классен В.И. и соавт., 1968). В то же время в случае медленного введения и выведения сосуда с дистиллированной водой в ПМП при 17x104 А/м разница в теплоте растворения по сравнению с интактной пробой отсутствовала (Киргинцев А.Н. и соавт., 1968). Эффективность обработки воды в ПМП различной напряженности (от 2 А/м до 80 А/м), которая оценивалась по изменению показателя преломления, зависела от скорости вращения образца в поле, а кривая этой зависимости имела вид резонансной (Семихина Л.П., 1981).
Гармония, как проявление синергизма в БДС
В крови царит гармония множества разнообразных процессов, в которой проявляются свойства золотой пропорции или золотого сечения (Цветков В.Д., 1984). Свойства пропорции золотого сечения, как деления некой единицы в отношении 0,382+0,618=1, выражается в отношении 1:0,618 = 0,618:0,382 = 1,618. которое принято называть золотой пропорцией, а соответствующее деление отрезка - золотым сечением. С золотым сечением обнаруживают связи числа рядов Фибоначчи и Люка, а также вурфовы величины (Симонян К.С, 1971). Эти связи установлены в важнейших параметрах сердечной деятельности, что позволяет сердцу исполнять свою функцию — изгнание крови при нормальном давлении - с минимальными затратами энергии. Регуляция функций клеток крови также обусловлена связями с пропорциями золотого сечении. Они просматриваются с атомарно-молекулярного уровня атома кислорода (ни 5-ти орбитах его расположены 8 электронов - 5 и 8 - числа ряда Фибоначчи), вокруг гармонических характеристик колеблется потребление кислорода в живой природе: так при температуре тела 38С («золотая» точка шкалы между двумя агрегатными состояниями воды) белая мышь потребляет 1,69 мл Ог за 1 час (что с учетом погрешностей методик измерений почти точно совпадает с числом «Ф» самой «золотой пропорцией» - 1,618). В присутствии кислорода и при его отсутствии отмечается гармоническая закономерность в разнице потребления углеводов у аскариды (1:1,32). Это близко к величине «золотого вурфа» - 1,309.
Известно, что среди тромбоцитов, наиболее активной функциональной формой является дискоидная, контур таких клеток описывается гармоническим уравнением вида Y = Фх. При заболеваниях, например при ИБС, форма тромбоцитов изменяется, и в крови начинают циркулировать трансформированные кровяные пластинки, которые А.С. Шитиковой (1995) были названы дискоэхи-ноцитами.
Гармония крови - это четкая сбалансированность процессов анаболизма и катаболизма, обеспеченная координированной деятельностью различных физиологических систем, включая ферментные. Гармония крови, как и других систем «соткана из парадоксов» и упрощенно проявляется в связи отрицаний. Гармонический ритм можно определить и во внутриутробный период жизни человека. Известно, что смена кроветворения у эмбриона с желточного мешка на селезеночное наблюдается в 2-3 месяца, с селезеночного на печеночное - в 5 месяцев, с печеночного на преимущественно костномозговое - в 8 месяцев с момента зачатия (указанные цифры - начальные цифры гармонического ряда Фибоначчи).
Признаки гармонии на основе золотого сечения легко обнаруживаются как в теле человека, так и в его крови. Организм человека проходит в период своей жизни ряд перестроек и даже «биологических революций». В отношении лейкоцитарной системы это наблюдается в 1-2, 3, 5, 8, 13, 21 и другие годы. Здесь вполне заметен временной алгоритм ряда Фибоначчи.
Легко обнаруживаются гармонические отношения в лейкоцитарном звене периферической крови. Так, при оценке среднестатистической нормальной лейкоцитарной формулы крови взрослого человека нетрудно заметить, по соотношение между полинуклеарами (60-64 %) и суммой мононуклеаров (36-40 %) близко к золотой пропорции, выражаемой числом Фидия (Ф = 1,618). Лейко-грамма здорового человека также неслучайно оказалась в процентном исчислении близкой к числовому ряду Фибоначчи: базофилы или палочкоядерные формы - 1 %, эозинофилы - 3 %, моноциты — 5 %, лимфоциты с прочими мононук-леарами - 30-34 %, сегментоядерные нейтрофилы - 58-62 %.
У животных с лимфоцитарным профилем крови, например, у крыс, наоборот, около 38 % клеток представлены полинуклеарами, а 62 % - мононуклеара -176-ми. Оценка старых работ (Яшанов Н.Д. и соавт., 1970) наглядно показывает близость к золотой пропорции соотношений палочкоядерных и сегментоядер-ных нейтрофилов к сумме эозинофилов, лимфоцитов, моноцитов и базофилов (60,9 к 39,1). В тех же учебниках указывают средние размеры сегментоядерных лейкоцитов - около 15 мкм (с допустимыми колебаниями от 8 до 21 мкм). При этом мононуклеары - лимфоциты имеют средний диаметр в Ф раз меньше (15: 1,62 = 9,9 мкм), а допустимые изменения этого показателя в норме может быть в пределах 5-21 мкм). С гармонических позиций удобно разделять эту субпопуляцию клеток на группы в соответствии с числами ряда Фибоначчи (к малым лимфоцитам относят клетки 5-8 мм в диаметре, к средним лимфоцитам - клетки с диаметром 8,1-13 мкм, к большим лимфоцитам и переходным формам удобно относить клетки 13,1 мкм - 21 мкм).
Гармонические закономерности в лейкограммах отмечаются и на субклеточном уровне. Так при анализе ядерной формулы нейтрофилов, представлен-ной еще в экологически благоприятную эру И. Тодоровым (1968) заметна близость к золотой пропорции числа нейтрофилов с 3-5 сегментами в ядре в отношении к одно- и двухсегментным клеткам. Средние величины этого соотношения у здоровых мужчин и по нашим данным приближаются к золотой пропорции (1,50-1,62).
В здоровом организме большинство клеток крови относятся к красному кровяному ростку то есть это представители эритрона - эритроциты. В циркулирующей крови большинство из них составляют дискоторроидальные клетки - дискоциты и трансформированные эритроциты - стоматоциты (СТ), эхиноци-ты (ЭХ). Обусловленный гармоническими закономерностями функционирования организма диапазон трансформационного запаса эритроцитов довольно велик и при малейших изменениях гомеостазиса могут наблюдаться взаимные переходы тина Д - СТ, Д - ЭХ и обратно (Медицина в 21 веке, 1998).
