Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Горст В.Р. 1 Быков И.А. 1 Полунин И.Н. 1 Горст Н.А. 2

---

1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава РФ

2 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный университет» Минобрнауки РФ

Золотые пропорции являются универсальной природной закономерностью и встречаются в анатомических и физиологических константах организма человека. Как правило, этот феномен появляется у гармонично развитых людей, находящихся в состоянии функционального покоя. Нами изучены адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы и соотношение систолического и диастолического артериального давления с позиций золотых пропорций при реализации компенсаторно-приспособительных реакций организма. Исследования проведены на 348 студентах Астраханского государственного медицинского университета (193 девушки и 155 юношей). Средний возраст испытуемых составил 19 лет. Исследования проводили в условиях относительного функционального покоя и при выполнении предельно допустимой физической нагрузки. Максимальная физическая нагрузка воспроизводилась на велоэргометре при достижении пульса 170 ударов в минуту. Нами установлено, что у испытуемых в условиях функционального покоя величина адаптационного потенциала при удовлетворительном состоянии компенсаторно-приспособительных возможностей лежит в диапазоне двух значений золотых пропорций (1,6; 2,6). При максимальной физической нагрузке адаптационный потенциал приобретает значение, которое также соответствует золотой пропорции (3,6). В условиях функционального покоя отношение систолического артериального давления к диастолическому отражает оптимальный уровень активности сердечно-сосудистой системы и представляет собой величину близкую к золотой пропорции (1,618). При выполнении физической работы с максимальной нагрузкой на грани срыва адаптации соотношение систолического и диастолического артериального давления вновь приобретает значение примерно равное золотой пропорции (2,618). Таким образом, золотые пропорции гемодинамических показателей образуют границы функционального коридора, за пределами которого происходит нарушение гармоничного состояния организма.

Статья в формате PDF

593 KB

золотые пропорции

адаптационный потенциал

сердечно-сосудистая система

1. Корбалан Ф. Золотое сечение. Математический язык красоты. / Ф. Корбалан / Пер. с англ. – М.: Де Агостини, 2014. – 160 с.

2. Ячейко А.С. Изучение эстетики лица с использованием цифровой фотографии и принципа золотого сечения/ А.С. Ячейко // 29 Итоговая конференция общества молодых ученых МГМСУ (Москва, 13–16 марта, 2007). – М., 2007. – С. 494–495.

3. Крилли Т. Математика. 50 идей, которые нужно знать. / Т. Крилли / Пер. с англ. – М.: Фантом Пресс, 2014. – 208 с.

4. Persaud-Sharma D., O’Leary JP. Fibonacci Series, Golden Proportions, and the Human Biology // Austin J. Surg. 2015. Vol. 2. № 5. P. 1066–1071.

5. Малов Ю.С. Симметрийный подход к изучению сердца и его патологии / Ю.С. Малов, А.Н. Куликов // Вестник Российской военно-медицинской академии. – 2014. – № 2 (46) – С. 51–57.

6. Духова Г.А. Методика определения и оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы: Методические указания. / Г.А. Духова. – М.: МИИТ, 2014. – 25 с.

7. Борисова А.В. Оценка физического развития и вегетативной регуляции юных футболистов на начальном и тренировочном этапах подготовки / А.В. Борисова, Ф.В. Тахавиева // Наука и спорт: современные тенденции. – 2016. – Т. 12, № 3. – С. 46–51.

8. Баевский Р.М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. – М.: Медицина, 1997. – 235 с.

9. Агаджанян Н.А. Проблема адаптации и учение о здоровье / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. – М.: Изд-во РУДН, 2006. – 284 с.

10. Калаева Е.А. Теоретические основы и практическое применение математической статистики в биологических исследованиях и образовании: учебник / Е.А. Калаева, В.Г. Артюхов, В.Н. Калаев. – Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2016. – 284 с.

Под золотыми пропорциями понимают такое деление целого числа на две неравные части, при котором отношение большей части к меньшей равно отношению целого к большей части. Математическое выражение этой закономерности составляет иррациональное число 1,61803398875. Золотые пропорции в природе, произведениях искусств, архитектуре известны с античных времен и воспринимаются как гармония органического и неорганического мира. Популяризация принципа золотого сечения связана с именем Пифагора. Однако, еще у вавилонян и египтян существовало понятие золотых пропорций, которым они пользовались в практических целях. Значительный вклад в развитие представления о золотом сечении внесли такие ученые, ка Леонардо да Винчи, Фибоначчи, И. Кеплер, А. Цейзинг. В настоящее время к числовому выражению золотой пропорции относят ряд цифр 0,618; 1,618; 2,618; 3,618 и т.д. [1–3].

Золотые пропорции встречаются в анатомических и физиологических константах. Как правило, эта закономерность появляется у гармонично развитых людей, которые находятся в состоянии функционального покоя. Среди физиологических показателей к золотым пропорциям относятся соотношение систолического артериального давления к диастолическому, пульсового к диастолическому; соотношение интервала QT к TQ в записях ЭКГ; отношение резервного объема выдоха к резервному объему вдоха. Соотношение волн биоэлектрической активности головного мозга, белков плазмы и форменных элементов крови также подчиняются закону золотого сечения [4, 5].

Несмотря на многочисленные исследования проявлений закономерности золотых пропорций вопросам динамики этого показателя при различных функциональных состояниях уделяется недостаточно внимания.

Целью нашей работы является оценка адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы с позиций золотого сечения, а также анализ динамики золотых пропорций показателей сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке максимальной интенсивности.

Для достижения поставленной цели нами были сформулированы следующие задачи:

1. Произвести анализ состояния адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы с позиций закона золотых пропорций.

2. Определить гемодинамические показатели у испытуемых в состоянии покоя и при максимальной физической нагрузке, рассчитать адаптационный потенциал.

3. Произвести расчет золотых пропорций гемодинамических показателей в условиях функционального покоя и при максимальной физической нагрузке.

Материалы и методы исследования

Исследования были выполнены на 348 студентах Астраханского медицинского университета. Среди обследованных было 193 девушки и 155 юношей. Средний возраст испытуемых составил 19,5 ± 0,2 года. Для исследования были отобраны студенты без острых и хронических соматических заболеваний. Все студенты перед началом исследования находились в состоянии относительного функционального покоя. В процессе исследования проводили регистрацию антропометрических показателей, артериального давления, частоты сердечных сокращений. У всех испытуемых рассчитывали систолический объем (СО), минутный объем кровотока (МОК), периферическое сопротивление сосудистого русла кровотоку (R), адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы (АП) [6, 7].

Адаптационный потенциал был предложен Р.М. Баевским и А.П. Берсеневой в 1997 г. [8]. Он базируется на показателях сердечно-сосудистой системы, антропометрических данных и учитывает возраст испытуемых. Адаптационный потенциал рассчитывали по формуле:

АП = 0,011×ЧСС + 0,014×АДс + 0,008×АДд +

+ 0,014×В + 0,009×МТ – 0,009×Р – 0,27,

где ЧСС – частота сердечных сокращений в минуту; АДс – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.); АДд – диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.); В – возраст в годах; МТ – масса тела в кг; Р – длина тела в см. Полученный в баллах результат соответствует определенной степени адаптированности организма: < 2,6 – удовлетворительная адаптация; 2,6 – 3,09 – напряжение механизмов адаптации; 3,10 – 3,6 – неудовлетворительная адаптация; > 3,6 – срыв адаптации [9].

Максимальная физическая нагрузка воспроизводилась у 53 испытуемых на велоэргометре (Medicor, Венгрия) до достижения у них пульса 170 ударов в минуту. Контроль частоты сердечных сокращений осуществлялся при непрерывной записи ЭКГ с помощью аппарата «Варикард 2.51». Мощность нагрузки рассчитывалась исходя из индивидуальной работоспособности и составила в среднем 160 Вт.

При выполнении исследований исходили из принципа максимального невмешательства в естественные физиологические процессы и соблюдение принципов биоэтики. В связи с этим все исследовательские работы осуществлялись при добровольном информированном согласии, болезненные и инвазивные процедуры полностью исключались.

Полученные результаты статистически обработаны по программе «Statistica.10», программе электронных таблиц EXCEL в системе WINDOWS. Использовался t-критерий Стъюдента [10].

Результаты исследования и их обсуждение

В условиях функционального покоя у всех испытуемых гемодинамические показатели соответствовали возрастным физиологическим нормам. Частота сердечных сокращений в среднем равнялась 77,1 ± 0,6 в минуту. Систолическое артериальное давление составило 114,9 ± 0,7 мм рт. ст., диастолическое – 74,2 ± 0,5 мм рт. ст. Систолический объем был равен 64,2 ± 0,5 мл, минутный объем кровотока составил 4947 ± 53 мл. Адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы (2,08 ± 0,02 условные единицы) соответствовал состоянию удовлетворительной адаптации. По фактическим величинам адаптационного потенциала в изучаемой выборке была построена гистограмма распределения (рисунок). Несмотря на имеющуюся асимметрию, гистограмма в целом соответствовала нормальному распределению.

Известно, что верхняя граница диапазона удовлетворительной адаптации по Р.М. Баевскому и А.П. Берсеневой составляет 2,6 единиц. В то же время минимальное значение АП авторами не определено. По нашему мнению, за нижнюю границу удовлетворительной адаптации может быть принята величина 1,6; которая симметрична верхнему значению относительно среднего показателя АП (2,08). Таким образом в пределах удовлетворительной адаптации обнаруживаются два крайних значения, которые по числовому выражению близки к золотым пропорциям.

Большой фактический разброс величины адаптационного потенциала в условиях функционального покоя позволил сформировать три группы испытуемых. В основе деления всего массива значений адаптационного потенциала на группы были использованы цифровые выражения золотого сечения – 1,618 и 2,618. Они соответствуют границам уровня удовлетворительной адаптации. В первую группу вошли студенты, у которых АП составил меньше 1,618 условных единиц (n = 15). Во вторую – студенты с АП в диапазоне от 1,618 до 2,618 условных единиц (n = 320). У испытуемых третьей группы (n = 13) АП был больше 2,618. В каждой группе испытуемых были определены гемодинамические показатели и среднее значение АП (табл. 1).

Анализ отношения систолического артериального давления к диастолическому после максимальной физической нагрузки в общей группе выявил величину, составившую 2,64 ± 0,1 единиц. Данная пропорция по своему значению близка к золотому сечению и отличается от него лишь на 0,7 %. Соотношение систолического и диастолического артериального давления после выполнения предельной для конкретного индивида физической работы в группах с АП меньше и больше 3,6 условных единиц имело значение в 2,32 ± 0,08 и 2,72 ± 0,1 (P < 0,02) соответственно.

Таким образом адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы, соотношение систолического и диастолического артериального давления в условиях относительного функционального покоя и на грани физических возможностях организма формируют показатели близкие числовым значениям золотых пропорций (1,618; 2,618; 3,618). Применительно к показателям гемодинамики золотые пропорции выступают в роли маркеров, определяющих границы допустимых колебаний функциональной активности системы гемоциркуляции. В пределах функционального коридора, ограниченного золотыми пропорциями, важнейшая висцеральная физиологическая система организма реализует адекватные адаптивные реакции. Выявленные закономерности позволяют использовать золотые пропорции показателей сердечно-сосудистой системы для оценки резервных возможностей человека при экстремальных состояниях.

Выводы

1. Величина адаптационного потенциала при удовлетворительной адаптации и на границе срыва адаптационных возможностей приобретает три значения, которые соответствуют золотым пропорциям (1,6; 2,6; 3,6).

2. В условиях функционального покоя и при максимальных физических нагрузках организм человека формирует золотые пропорции показателей систолического и диастолического артериального давления.

Библиографическая ссылка