Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние симпато-адреналовой системы на параметры биологических ритмов дыхания и кровообращения

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние симпато-адреналовой системы на параметры биологических ритмов дыхания и кровообращения"

ТТБ

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ УКРА1НИ КИ1ВСЫШЙ УН1ВЕРСИТЕТ 1меШ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

На правах рукопису

ФЕДЬКО В1ктор Олекййович

ВПЛИВ СИМПАТО-АДРЕНАЛ0В01 СИСТЕМИ НА ПАРАМЕТРИ БШОПЧНИХ РИТМ1В ЛИХДННЯ ТА КР0В00Б1ГУ

03.00.13 - фгз1олог1я людини I тварин

АВТОРЕФЕРАТ дисертацп на здобуття вченого ступеня кандидата б1олог1чних наук

ки1в - 1994

мисер vauitMO о руког Робота виконана на кафедр1 $i3iojiorii людини та тварин

Украгнського Державного педагог!чного университету

ím.М.П.Драгоманова.

Науковий кер1вник:

доктор бголог1чних наук, професор ШАБАТУРА М.Н.

0ф1ч1йн1 опоненти:

доктор бгологгчних наук, професор ТКАЧУК В.Г.

старший науковий спгвробтник,

кандидат бголог1чних наук ЯНЧУК ПЛ.

ПровЦна орган1зац1я: Черкаський державний педагог1чний 1нститут МШстерства ocbíth Укра1ни

Зохисш вгдбудеться жовтня 1994 р. о годинХ

на засгданнг спецгальноъ ради Д 01.01.10 при Кигвськощ унгверситетг гм. Тараса Шевченка.

252022, Khíb-22, проспект Глушкова, 2.

3 ducepmauieю можна ознайошшсь у бгблготпецг Кигвського унгверситету гм. Тараса Шевченка.

Автореферат рсшсланий "/бп " 1ЭЭ-4 р.

Вчений секретар Cneqiani30BaH0i ради Доктор 6iojiori4HHx наук

А. 1.ИАСЮК.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Актуальтсть проб лет:

На дакий час отримано значну к!льк!сть фактичного ма-?1алу, як'/.й ов1дчить про зм1ни параметр1в б!олог!чних ритм!в процес! алалтацП людини 1 тварин до д11 р1зноман1тних фак-Р1В зовнИ'нього 1 внутр1шнього середовища. Але сугрева зм1на стотно-ам~л1тудннх характеристик б!олог1чних ритШв може цвести дс розвитку функц1ональних порушень та патолог1чних ан!в. (К. Р.Деряпа и соавт., 1985; Н. А. Агаджанян л соавт., 85; 5.С.Алякринский, 1985). В той же час нормал!зац1я пара-трхв бЮлсЛчких ритм1в е показниксм вШовлення часово! ор-н1зац11 $1з1олог1чю1Х систем та 1х функционального стану .А. Романов, 1980; Ю. Ашофф, 1984). В регуляцИ б1олог1чних тм1в суттеза роль належить, як нервовому, так 1 ендокринному нтролю (М.Менакер, С.Бинкли, 1984; И.И. Дедов, 1992) 1, в ршу чергу, г1поталамо-г1поф1зарно-наднирков1й та симпато-ад-налов1й системам.

Бважають. що дан! системи, не т1льки беруть участь в 1йсненн1 адаптацП орган1зму до стресових вплив1в, але й 1нюють чаетотно-амшИтудн! характеристики ритм1чних коливань гатьох ф!з1олог1чних систем. В зв'язку з цим вивчення зм!н раметр!в :шлог1чних ритм1в мае не т1льки теоретичне значен, але й -: перспективном в практичн!й д1яльност1 людини. На кий час гозроблен! рекоиендацП по використанню б1олог1чних :тм!в. в :сновному циркадганних, при орган1зац11 режнм!в >ац! та в1дпочинку в р1зннх областях д1яльност1 люди:. (К. М.Смирнов. 1980.1986; С. И. Степанова. 1977; В. А. Матюхин и

- г~

соавт. , 1976; П. Колькюхунь, 1984; В. А.Ярос.лавцев, 1975,1978 Б.С.Алякринский, 1975,1985; С.НШеЬгапсП, 1976). Накопнченш значний експериментальний матер1ал, який вказуе на перепек-тивн1сть врахування 61олог1чних ритм1в. як в д1агностиц1, та] 1 при л3.куванн! багатьох захворювань (Ю.А.Романов ,1985 Ю.П.Лисицын, М.В.Березкин, 1981; И.Б.Оранский, 1977,1988).

Встановлено, що е певна 1ерарх1я ритм1в, тобто, б!олог1чн ритми з р!зними пер!одами, взасмозв'язан! за механ1змом форму вання (Г.На1Ьег£, 1983; Ю.Ашофф, 1984; Сг^оГГег е^а1. 1984). Але при вивченн! впливу гормон1в на параметр: 61олог1чних ритм1в дослгджуеться, як правило, один ритм част1ше за все циркад1анний, тод1 як п!д впливом нейро-гумо рально! регуляцП зм1нюеться вся структура б1олог1чних ритм1в В той же час недостатньо досл1дженим залишаеться питаны впливу симпато-адреналово! системи на 1нфрад1анн1 б!олог!чн ритми, 1 практично не вивчався вплив симпато-адреналово! сис теми на взаемозв'язок б1олог1чних ритм1в з р1зними пер1одами.

Актуальн1сть теоретично! та експериментально! розробки да ного питания 1 визначила мету дано! роботи.

МЕТА ТА ОСНОВН1 ЗАВДАННЯ РОБОТИ.

Мет робот:

Досл1дити законом1рност1 зм1ни параметров циркад1анних т 1нфрад1анних б1олог1чних ритм1в кровооб1гу та дихання в залез? ноет! в1д функц1онально! активност! симпато-адреналово! систе ми.

Основт заеЭання робот:

1. Вивчити зм1ни середнього р1вня, пер1оду, ампл!туди

Фазових сп1вЕ1лношень циркад!анних та шфрад!анних ритм1в кро вооб1гу та дихання при р1зн!;1 активности симпато-адреналово систенл.

2. Елечитл змш! параметр!в бЮлоПчних р»т:-:1в кровооб1г;. та дихання п!сля впливу на р1зн1 ланки симпато-адреналово'" системи.

3. ДослЮТи зм1ни функционального стану кровообхгу т.-дихання в залзжност! в!д р1вня функцхонально! активност! сим-пато-алреналсзл системи.

Майкова новизна:

В процес! довготривалих хрон1чких дослгджень динам1ки по-казник!в, як! характеризуют р!зн1 сторони д1яльност1 серце-зо-судшно! та дихально! систем людини та тварин, встановлено, ло одн1зю з закономерностей 1х регуляцП е наявн1сть ззаемозв'язку м!ж циркад1анн;:ми та 1нфрад1анними ритм1чниш: коливаннями. Встановлено, и>о ц! коливання синхрон1зован1 з аналог!чними ритмами загально! активност! симпато-адреналово! системи.

Показано, що вплив на загальний р!вень активност! симпа-то-адреналово! системи в першу чергу викликае десинхрон!зац!ю, як циркад!анних, так ! 1нфрад1анних б!олог1чних ритм!в, пот!у зм:ну IX амшптуди 1 пер1оду.

Показано, що фазов1 характеристики цпркад1анних тг-1н£рад1анних ритм!в серцезо-судикно! та дихально! систе;.' зиображають як1сну р1зншдо :х функШонального стану 1 можут:-бути покладек! в основу тдходу до оптнм1зац11 терапевтични.' вплив1в 1 режим!в спортивного тренування.

Встановлено. що найб1льш чутливкм показниклм при впливя-

Фйрмокилопчних 1 стресирних факторгв на разн1 Д1лянки симпа то-адреналово! системи, в першу чергу е десинхрон1зац1 ритм!в. пот!м зм1нюеться !х ампл!туда 1 акрофази циркад!анни ритм1в. Пер1од б!олог1чних риты!в зм!нюеться т1льки при трива лих та сильних впливах на симпато-адреналову систему.

Одержан! в робот! нов! дан! про циркад!ашп т шфрад!анн! б!олог1чн! ритми серцево-судинно! та дихально систем, 1х як1сн! та к1льк1сн! характеристики взаемозв'язк!в новими елементами в поясненн1 механ!зм!в регуляц! ф!з1олог1чних систем.

Матово-практична значимЬсть уезильтшпге та гх впровад-

хення:

Георетичн! результата дано! робота розширюють уявленнз про загальн! механ1зми регуляцп параметр1в циркад1анних т< хнфрад1анних б!олог1чних ритм1в серцево-судинно! та дихально: систем, п!дтримання 1х взаемозв'язку.

Результата досл!джень можуть бути впроваджен! при проверены! ф1з1олог1чних експеримент1в з метою стандартизацп умое та тдвищення об'ективност! дослШень. В практичному план] результата роботи можуть бути використан! для розробки режимп пращ та в!дпочинку, спортивних тренувань. орган!зац11 тера-певтичних вплив1в. ОЩнка параметр!в б1олог1чних ритм1в е дос-татньо чутливим показником функщонального стану Ф1з1олопчню систем 1 орган1зму в ц1лому.

Врахування б1олог!чних ритм!в також неоСх1дне прр досл1дженн! адаптац!йних перебудов в орган1зк1.

Матер1али дисертаЩйно! роботи використовуються при чи-танн! в!дпов!дних тем курсу ф!з1ологП людини ун1верситетах.

педагог1чних та с1льськогосподарськи/. 1нститутах Укра!ни.

На зашст виносягаься cAidumi основHi положения:

1. Симпато-адреналова система BUirpae важливу роль в ре-гуляцП параметр!в 1 синхрон1зац11 цлркад1анних та 1нфрад1ан-них б1олог1чних ритм!в кровооб!гу та дихання.

2. Направленн1сть та ступ!нь взаемозв'язку параметрit шркад!анних та 1нфрад1анних б!олог1чних ритм!в серцево-су-ДИНН01 та дихально! систем характеризуй: як!сн1 в1дм1нност! I: Функц1онального стану.

3. Найб1льш чутливими до дП стресових фактор1в е фазов. та ампл!тудн! характеристики циркад1анних та 1нфрад1анни:-ритм1в серцево-судинно! та дихально! систем.

Anpoöauix:

Основн! результата дисертащйно! робота допов!дались : обговорювались на Республ1канськ1й науков1й конференцП "Актуальные проблемы электростимуляции" (Ялта. 1983 р.) ; Рес-публ1канськ!й науков!й конференцП, присвячен!й 100-р1ччю А.А. Богомольця (KuIb. 1985 р.); Всесоюзна науков1й конференцП, присвячен1й 100-р1ччю з! дня народження Г.В.Фольборта (Черка-си, 1985 р.); III ВсесоюзнХй конференцП "Физиология развитие человека" (Москва, 1985 р.); XII з'1зд! Укра!нськогс Ф1з1олог1чного товариства iM.I.П.Павлова (Льв1в, 1986 р.; Льв1в, 1986 р.); XV з'1зд1 Всесоюзного ф1з1олог1чного товариства iM.I.П.Павлова (Кишин1в, 1987 р.); Всерос1йськ1й нау ков1й конференцИ "Закономерности адаптации спортсменов к фи зическим нагрузкам и адаптогенным факторам" ( Лен1нград. 198 р.); матер!али дисертацП допов!дались на розширеном

зас1данн1 кафедри фШологП людини УДПУ 1м. М.П. Драгоманова (КИ1В. 1992: 1993 pp.), науксвих сем1нарах.

Пцблгктпг: на тему дисертацП опубл1ковано 12 po6iT ( них 2 в журналах: "Физиологический журнал" АН УССР,- Киев: 198

- Т. 33, N 2,- С. 10-15.

"Кибернетика и вычислительная техника" - Кие

Наукова думка, 1989. вып. 82. - С. 84-90. та Республ1канському м!жв1домчому зб!рнику "Проблемы общей и молекулярной биологии" (Киав, 1986); зб!рнику "Развитие физиологии в Украинской ССР" (КИ1В, 1990).

Структура та об'ем роботч.

ДисертанДя складаеться з вступу, п'яти глаз, висновк1в, практичних рекомендац!й. Робота викладена на 137 стор!нках (з них головного тексту 117 стор. ), вм1щуе 20 рисукк1в та 5 таб-лиць. До списку л1тератури вв1йшло 190 джерел, з них 64 джере-ла на 1ноземних мовах.

МЕТОДИКА ДОСШДЖЕНЬ.

В1домо, що правильна орган1зац1я експерименПв та вкко-ристання над1йних i точних ф1з1олог1чних методик досл:дженн.с багато в чому визначають ycnlx у вир1шенн1 поставлених зав-дань.

В б1оритмолог1чних досл1дженнях вже визначились сво! спе-циф1чн1 методичн1 п1дходи у постановт експеримент1в тг анал1зу одержаного матер1алу (Н. А. Агаджанян и соавт., 1985; Ю. Ашофф, 1984; И. С. Кучеров, 1970). 0рган1зац1к дослШень mi проводили з урахуванням рекомендацгй, якл е в л!тератур1.

Об'еклш досл1джень. Експерименти проводились на людях та тваринах. Тривал1сть досл1джень кожного з п1ддосл1дних . а та-кож тварин складала в1д 60-120 д1б.

- ч -

Всього в еспериментах було зад!яно 45 тддослиних та ¿и ¡арин (б1лих щур!в). Було проведено приблизно 6000 дослШв, яких отримано б1льш н!ж 62 ООО окремих показник!в (таблиця

Для дослШення б!олог!чних ритм1в серцево-судинно! та ди-шьно! систем ми обрали ряд ф!з1олог1чних показник!в, як! ха-жтеризують р!зн1 сторони д1яльност1 цих систем: р1вень 1х декц!онування, вплив регуляторних механ1зм1в, ефективн1сть эботи та функЩональний стан.

Р1вень функц1онування серцево-судинно! системи визначали зилинним об'емок кров!. !, меяш точно, частотою серцевих ско-эчень та за артер1альним тиском. Визначення хвилинного об'ему оов! проводили лише в деяких спостереженнях на акрофазах ифрад!анного ритму методом ехэтахокард1ографп.

Для оц1нки функц!онального резерву сериево-судинно! систе-и ми використовували дозован! ф!зичн! навантаження на велоер-ометр! за тесто.1-: РМС (В. Л.Карпман и соазт., 1974).

Б1олог1чн1 рптми в д!яльн:сп системи дихання вивчали за оказниками зовн!пнього дихання. У спостереженнях на людях ! кспериментах на тваринах ре-:стрували дихальний об'ем ;до;, астоту дихання 'ЧД) 1 хвилпнний об'ем дихання, проиентке !дношення триЕалост1 едиху до тривалост: дихального циклу п/т) - так званий, корисний никл (I.С.Бреслав, 1984), вШо-ення дихального об'ему до тривалост! вдпху (1нсп1раторний от1к), який харантеризуе чутл;:в:сть дихальнсго центру до СО . еестраЩю хвилинного об'ему дихання проводили на прилад: "Ие-атест - 2" з спеШальним штуцером, що дозволило робитн =1д51р ов1тря для аналлзу, який викснували на апарат1 "Сп1рсл1т- 2".

У 6 чолов1к дослШували екскрец!ю в к!чн1й порцП сеч1

Таблиия 1

ХАРАКТЕРИСТИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕР1АЛУ

N Memodu Показники Кгль- Серез- Заг-а

п/п кгсть часо вих ня трива-лгеть кыь-Kicmb euMi-

pxdie доелг- pie

джень (ЭHie)

1. Елеюпро- 1. Показник дихальног

кapdio ammii оерцевого 105 75 7870

графгя щклу

2. Awi/итуЭа зубця

"Г 120 75 9000

3. КардШнтервало-

грат 150 75 11250

г. Exomaxo- 1. Частота сериевих

xapdio скорочень 30 45 1350

графЬя 2. К1д-кгниево-дгасто-

лгчкий об'емлгвого

шлуночку (см ) 30 45 1350

3. К1с-кгщево-систо-Л1чний об'емлгвого

шлуночку (сиг; 30 45 1350

4. СВ-систол1чни.й ви-

штовх (саг) 30 45 1350

5. ХОК-хвилинний об'ем

кров! {Л/ ) 30 45 1350

6. Ш-швиЗкг ешь циркулярного укорчення волокон мгокарду

(скор . ! j 30 45 1350

3. Оксис 711- 1. TpuвculiЬШ^ вдиху та

роградИя видиху 85 75 6375

2. Лихальний об'ем 90 75 6750

3. 4. Частота дихання Швидкгсть ihenipa- 90 75 6750

торного потоку 60 75 4500

4. Газоаш- 1. Споживання 0 12 75 900

ni 3 2. ВидЫення С0г 12 75 900

5. 3. Енергообм1н 12 75 900

Спектро-фотомет- 1. Концентращя у сечг адреналгну г нор-

р!я адреналгну 6 45 270

Бсього: 171 922 63 63570

гал1ну 1 норадренал!ну. Н1чний час був взятий для б1льшо! цартизацП умов спостереження. Визначення вм1сту в сеч! нал1ну 1 норадренал1ну проводили на спектрофотометр! сько1 Ф1рми "Х1тач1" на довжин! хвил1 410 мм та 510 мм. по диц!, описан1й (О.М. Авакяном, 1977). Тривал!сть спостере-в ц1й груп1 коливалась в межах 50-70 дн1в. В перш1й груп1 (5 тварин) викликали суттеве зниження ак-ост1 симпато-адреналово! системи, шляхом тривалого введен-резерп!ну. Реестрац1я ф!з1олог1чних показник1в у тварин ди проводилась в визначен1й посл1довност1. що забезпечува-:ост1йн1сть часу проведения досл1д1в для кожно! тварини. Весь експериментальний матер1ал одержан™ нами в спостере-ях на людях 1 тваринах пШавався статистичн!й обробц!. Для виявлення та анал1зу б1олог!чних ритм1в ми використали >д рухомо! середньо! (Дж.Юл, М.Кенделл, 1960). автокоре-йний 1 спектральний анал1з (Д.Мерсер, 1964; Н.О.Навакати-1975).

Весь комплекс математичного анал!зу було зд1йснено на ЕОМ [гляд1 едино! програми, яка розроблена в 1нститут! киберне-[ Нац1онально1 АкадемП Укра!ни (0. В. Веревка и соавт., .; И.В.Сергиенко и соавт.. 1985).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОШДЖЕНЬ. ГЛАВА III.Д0СЛ1ДХЕННЯ ХАРАКТЕРУ ВЗАбМОЗВ'ЯЗКУ 1НФРАД1АНННХ РИТМ1ЧНИХ КОЛКВАНЬ КРОВООБ1ГУ ТА ДИХАННЯ. 3.1. До^Зження ззаелюзв'язку м1ж ритмЬчниш коливанняш р1зних показник1в серцево-судинно I система.

нап!зуючи параиетри 1 нфрад1аннм>< ритм1чн1я опиаа иь, ми

отримали дан1.як1 в основних моментах сп1впадають з результг тами досл!джень цього класу б!олог1чних ритм!в, отримаю 1ншими досл1дниками (Ф.Халберг, 1986; И. С. Кучеров, 1971 В. Г. Ткачук, 1974; Н. Н. Шабатура, 1989).

Звертае на себе увагу нестаб1льн1сть фазових сп1вв1дношер середнього р1вня 1 ампл1туди коливань. Нестаб1льн1сть парг метр!в 1нфрад1анних б!олог!чних ритм1в не можна пояснити д!< т1льки випадкових фактор1в. Так зм1ни середнього р1вня (мезс ра) 1нфрад1анних коливань можуть бути перш за все пов'язан! : наявн1стю б1льш пов1льних ритм!в, наприклад, сезонних. Анг лог1чн! дан! було отримано в роботах (В.И.Макаров,1986; Н.] Шабатура, 1989; А. 1?е1пЬег§, И. Зто1епзК1, 1983). Отриман! на] дан! п!тверджують 1снуючу думку, що низькочастотн! ритмхч] коливання модулюють параметри б1льш високочастотних коливан: В рядЗ. експеримент1в нами було виявлено для деяких показник дихання 1 кровоб!гу релаксац!йн1 зм1ни середнього р1вня ци кад1анних та 1нфрад1анних ритм1в. Вони полягають в тому, середнай р!вень коливань постулово п!дн1маеться (на протя 4-5 пер1од1в). а пот1м на протяз! одного пер1оду р1зко зн жуеться. Такий характер зм!ни середнього р1вня для 1нфрад1а них ритм1в в1дм1чали В.М. Сгир1кович (1940) при вивченн! д нам1ки маси т1ла у д1тей та I.С.Кучеров при досл!дженн1 ма т1ла крол1в. На нашу думку, такий характер зм1н середньс р1вня мае механ1зм незалежний в1д механ1зму формуван ритм!чних коливань. В1н моке базуватись на "тригернШ" моде регуляцИ, зг1дно яко! поступове накопичення певних з^ (х1м!чних речовин) в систем1 регуляцИ ф1з1олог1чних процес призводить до його переключения на протележний напрямок.

-От

11, такий механ!зм регуляцП процес1в., за певннх стаб1льних ?в, меже лежати в основ1 кваз1пер1одичн1!Х колнвань. Але в1н може Сути в!днесений до б1олог1чних ритм1в. в основ1 я них кить не тальки наявн!еть пер!одичних колнвань, але 1 дотри-тея пеЕних фазових сп1вв1дношень м1ж пер1од;!чниии зм1нами зних ф1з1олог!чних показник1в.

Саме явища синхрон1зац11 1 стаб!льност! фазових взаеме-'язк1в е основою часово! орган!зац11 ф1з1олоПчних процес1в орган!зм! на вс1х р!внях його орган1зацП. Як показали ре-льтати проведених нами експеримент1в, м1ж р1зними показника-д1яльност1 серцево-судинно!, дихально! системи 1снують аемозв'язки по пер1одичних компонентах, тобто 1х ритм1чн! ливання мають певн1 фазов! сп1вв1дношення, шо, як вище зазналось, е ознакою часово! орган1зац11. В даний час 1снують н1, якл дають змогу мати лише загальн1 уявлення про ме-н1зми часово! орган1зац1! циркад!анних ритмЛЕ 1, в мекш1й р!. 1нСрад1анних ритм1в. Анал1з характеру взагмозв'язк1в м!ж р1одичними коливаннямл е одним 1з способ1в винчения питания о механ1зм часово! орган 1заЩ! орган1зму. 3.2. Дослгдження езагмозе'язку уигж рилшчншки коливаннями р1зних показникгв системи дихання.

Як показали результат;! наших досл1джень, ззаемезз'язки тм1чними коливаннями покагник1в одн1е; 1 т1гх £ з1олог:чно! систем;: е гначнимл, ч!тко визначенимн, але не с аб1льн;:мл, нав!ть для т1сно функционально гз'язанпх казник1Е. Наприклад. м1ж рит!.'.1чними коливаннями трИЕалост: тервал:в н-Р. та й-Т гз'язок по пер1одичннх компонентах пезл-вний, а м1ж частотою серцевих скорсчень 1 по:-:агник;м длхаль-! аритми - негатнЕний. Е той же час значения автокоре-

-¿г-

ляц1йно1 функцП на протяз1 1нтервалу спостереження зменшують ся, що св1дчить про наявн1сть фазових зрушень м!ж ритм1чним коливаннями вдх показник!в та нел1н1йн!сть зм1н 1х ампл1тудни характеристик. При цьому сл1д в1дм1тити. не дивлячись на те що функц!ональний зв'язок м!ж 1нтервалами Н-И та й-Т обумоЕ люеться внутр!шньокард1альними механ1змами, а зв'язок м!ж час тотою серцевих скорочень 1 показником дихально! аритмП серце вого циклу екстракард!альними механ!змами. в обох випадка спостер1гаеться нестаб1льн1'сть взаемозв'язку по пер1одичн1 компонентах. Дан1 взаемокореляц!йного 1 взаемоспектрально1 анал!зу м1ж р1зними показниками у одного 1 того ж п1ддосл1днс го св1дчать про под1бн1сть характеру взаемозв'язкхв. що дг п!дстави припустите наявн!сть сильно! причини, яка забезпеч: синхрон1зац!ю ритм!в 1 1снування механ!зму причини, що поро; жуе нестаб!льн1сть взаемозв'язк1в. Дане припущення п!дтвер, жуеться також анал!зом взаемокореляц!йних функц1й м!ж таш функцЮнально зв'язаними показниками зовн1шнього дихання : тривал1сть вдиху 1 видиху, хвилинний об'ем дихання 1 чу лив!сть дихального центру до С02, як у людин так 1 у 61л: щур1в.

3.3. Дослгдження взаемозв'язку ритм1чиих коливаньпока никЬв сещево-судитог I дшальног систем.

Анал1з тривалост! пер!оду пер1одичних компонент1в, по я зд!йснюеться взаемозв'язок м!ж р!тм1чними коливаннями пока ник1в в рамках одн!е! ф!з!олог1чно! системи (серцево-судинн або дихально!), становить б!ля 14 д1б. В той же ч взаемозв'язок м1ж р!зними показниками дихання 1 серцево-суд;: но! системи в основному зд!йснюеться по 7-ми добоЕому пер!ох

- 43 ~

Це можна б було поясните вшивом соцЗального семиденного ритму. Не в!дкидаючи впливу цього фактору на-формування пара-метр!в б1олог!чних ритмЗв. все ж т!льки цим фактором пояснити одержан! нами дан! неможливо. Як св1дчать дан! л!тератури, ! в умовах повнох !золяц1! в!д соц!альних ! геоф!зичних фактор!в (перебування в печерах на протяз! 14 т!жн!в у людей (як у чо-лов!к!в так 1 у ж!нок), спостер!галися ц!ркасептанн! ритмЗчн! коливання р1зних ф!з!олог1чних показник!в, як! мала певну взаемоузгодженн!сть (Р.БапсЬег е1;.а1., 1989).

3.4. Взаемозв'язок {нфршНанних бЬорштгв кровооб1гу г диаант з ХтенсивШсш енерзегаичного о блину в орган1зм1 I активист ситато-адреналовог система.

Таким чином, пШримання певних фазових сп!вв1Дношень м!ж ритм!чними коливаннями Ф1з1олог1чних показник!в забезпечуеться внугр!шн!ми механ!змами. Для ритм1чних коливакь показкик!в серцево-судинно! 1 дихально! системи таким синхрс:-:!затором е ритм!чн1 коливання фоново! актизност! симпато-адреналово! систем;;. Про це св1дчать 1 результата проведених нами експеркмен-тальних досл!джень (таблиця 2). Наязн!сть взаек;зв'язку по пер1одичних компонентах п!дтверджуеться результатами взаемоко-эеляц!йного та взаемоспектрального анал1зу. При пср1внякн1 по-казник!в д!яльност! серця в р!зн! фази ритм!чних коливань ак-гивкост! симпато-адреналово! системи виявилась достоЕ1рна э1зниця по тих показниках, як! функЩонально визначаються II актизн1стю, а саке: у фазу Шдвшцено! активност1 симпато-адре-талово! системи достов1рно б!льшою були частота серцевих ско-зочень, систол1чний 1 хвилинний об'ем кров!, 1 достов!рно мен-иою була швидк!сть циркулярного скорочення волокон мЗокарду.

ПОКАЗННКИ Д1ЯЛБНОСП СЕРДЯ В Р13Н1 ФАЗИ РИТМ1ЧНИХ КОЛИВАНЬ АКТИВНОСТ1 СИМПАТО-АДРЕНА-ЛОВО! СИСТЕМИ (САС).

Показники п Фаза п!д-вщено! акпмнос-т1 САС Фаза зни-хенной активное-пи САС Пзниця лаж фазами Д осто е1р- н1сш>

АдреналШ Н/моль/гсл. 30 2. 8 ±0,18 2.1 ±0,15 +0.7 >

Иорадреиал1н 30 5.4 ±0.31 4,2 ±0.29 +1.2 >

Частота серуевих скорочень (УА/ .) 30 65.2 ±1.4 59.1 ±1.6 +6,1 >

Дд-гЛкцево-д1астол1-чний поперечник лiвozo шунонка (сы) 30 4.98+0.09 4.93 ±0.06 +0.5 <

Лс-к1нцево-систол1-чний поперечник л1вого шлуночка (см) 30 3.39±0.05 3.46 ±0.07 -0.07 <

КОд -Мнцево-д гастол1~ чний об'ем левого шлуночка (ас) 30 117.5 ±3,1 114.4 ±2.6 +3,1 <

К0с-к1нцево-систол1-чний об'ем лгвого шлуночка (см3) 30 47.1 ±1.1 49,4 ±1.3 -2.3 <

СВ-систолгчний еикид (см3) 30 70.4 ±1,7 65.0 ±1,1 +5.4 >

ФВ-фракц1я еикид у % 30 59,9 ±1.9 57,0 ±0.9 +2.9 <

ХОК-хвилинний об'ем кроег (ул/хв.) 30 4.59±0,2 3.84 ±0,18 +0, 75 >

Д-сшуп1нь систол1-чного прискорення передне-заднього разм1ру лгвого шлуночка % 30 31.9 ±0,8 29, 8 ±0, 6 -1.1 <

Ш-швиЗкгсшь циркулярного скорочення волок он мокарду окр / Г .с 30 1.28±0, 0 1.15 ±0,4 *0,13 >

3.5. Функцгональшй стн серцево-судинног г дихальног систем в р1зн! фази ритм1чних коливань тонусу вегетативног нервовог система.

Як показали результата наших досл!джень, ритм!чност1 ко-ливання активност! симпато-адреналово! системи, як циркад1ан-ного так 1 1нфрад1анного д!апазону, у р1зн! сво! фази визнача-ють як!сно в!дм1нн1й функц1ональний стан серцево-судинно! 1 дихально! систем. Реакц1я даних систем на функц!ональн! проби (Ф1зичне навантаження, фармаколог!чн! впливи) була неоднаковою в залежност1 в!д фази активност! симпато-адреналово! системи, що також е св1дченням того, ¡цо саме через симпато-адреналову систему зд!йснюеться взаемозв'язок м1ж б!олог1чними ритмами серцево-судинно! та дихально! систем.

Пер!одичн1 коливання структурних зм!н, в кл!тинах р!зних тканин, про як! пов!домляеться в л!тератур!, можливо, ! скорше всього, визначаються 1ншими нейро-гуморальними ме-хан!змами.

3.6 Лослгбження реакцхг серцево-судинног системи на рефлекторнг подразнення в залежнослп вгд фази цир-каЗганних ршплив.

Дан!, як! на нашу думку представляють практичний штерес, одержано при досл!дженн! реакцП орган!зму людини у в!дпов1дь на м!оелектростимуляц!ю в р!зн! фази циркад1анних ритм!в . Ви-явилось, що зниження або п1двищення Ф1з1олог1чного показника у в1дпов!дь на м!оелектростимуляц1ю визначаеться не ст1льки за-гальною направлен!стю !нтенсивност! енергетичного обм!ну в ор-ган!зм: та е1длов1ддю активност! симпато-адреналово! системи,

ск1льки акрофазою даного показника. Наприклад, температура т!ла у в1дпов1дь на м1оелектростимуляц!ю о 900 п1двищувалась. а о 21°0 знижувалась. тод1 як систол1чний артер1альний тиск п1сля м1оелектростимуляц!1 знижувався завжди, але в найб1льш1й м!р! в момент його акрофази о 15° | Як було викладено вище, реакц1я серцево-судинно! 1 дихально! системи на функц!ональн! навантаження в 1нфрад1анних коли-ваннях визначалася саме фазою ритм!чних коливань симпато-адре-налово! системи. У систем1 циркад1анних ритм!в у реакцП на подразнення б1льшу роль в1д!грае фаза конкретного показника. Це п!дтверджуе думку тих автор!в. як1 стверджують. що при ор-ган1зацП терапевтичних процедур сл!д ор1ентуватися не т!льки | на фоновий р!вень активност! енергетичного обм1ну, а 1 на нор-I мальне положения його акрофази.

ГЛАВА IV. РОЛЬ СИМПАТ0-АДРЕНАЛ0В01 СИСТЕМИ У Ф0РМУВАНН1

ПАРАМЕТР1В ЦИРКАД1АННИХ ТА 1НФРАД1АННИХ РИТМ1В.

4.1. Зм1на параметр1в б!олог1чких утлЛв серцевосудиююг

| та дихальног систем в залежносМ в1д аюпивтст1

симшю-адреиалово С системи.

Як показано нами в дан1й робот1, зниження активност1 сим-

пато-адреналово! системи за допомогою фармаколог1чних вплив1в

призводить до значних зм!н !нфрад!аних ритм1в в першу чергу

серцево-судинно! системи. Це проявляеться в зб1льшенн1

ампл!туди 1 пер1оду коливань. порушенн! взаемозв'язк1в м!ж

пер1одичними компонентами р1зних показник1в. В той же час па-

раметри 1нфрад1анних коливань показник1в дихання при фармако-

лог1чному зниженн! активност1 симпато-адреналово! системи (триешле введения розерпхну) практично не

зм1ню£ться. 1наий)<арактер зм1н параметр! р 6 1опог:1 чнмх рятиШ епостерз. гаь^ться

-4-7 -

при стимуляцП 1 зниженн! активност! симпато-адреналово! с;: теми через природн1 ф1з1олог!чн! канали.

В1домо, що основним зовн1шн1м синхрон!затором циркад1ан:-:' ритм!в е сз;тло. Зм1ни режиму осв!тлення призводять до р!зн. зм!н параметра циркад!анних ритм!в. В наших експериментах -щурах. як! перебували тривалий час в умовах пост1йн:. осв!тлення або ж в уловах пост1йно! темряви (енуклеац!я), : отримали ряд даних, як1 п!дгверджують результата 1нших г" тор!в, що ~осл1джували вплив даного фактору 1 ряд факт1в. я е новими. 51льш1сть автор!в (Ю. Ашофф, 1979, 1984; Ф. Халбер. 1984 и др. ) в!дм1чали. що при пост1йному осв!тленн! спочат настае дес;;нхроноз, а пот1м зм!щуються акрофази циркад!ан:-;: ритм1в. Д1йсно, вже через 5 дн1в пост1йного осв1тлення сп: тер!гаеться лесинхроноз, а через 10 д1б - зм1щення акроф. ритм!в. Але, як встановлено нашими досл1дженнями. спочат:-циркад1анн1 ритми розпадаються на ультрад1анн1 (8-12 - годин:-ритми), а вже пот1м формуеться 24-годинний ритм з новою акр; фазою. 1нксли нав1ть спостер1гаеться повна 1нверс1я акрофа: циркад1анного ритму.

Як 1 1нш1 автори, ми в1дм1чали неодночасну перебудову д: бових ритм!в р1зних ф1з1олог1чних показник!в. Фазов! зм!:-: циркад1анних ритм1в. досл1джуваних нами показник1в. супровс; жувалися спочатку зб1льшенням. а пот1м зменшенням амшИту; коливань. Перший етап зб1льшення ампл1туди деяк! автори (С.'. Степанова, 1977, 1985) характеризуют^ як механ!зм переходу : розширення зони "блукання" акрофаз, а другий - зменшен: ампл1туди - як стан дезадаптацП б!олог1чних ритм1в, що пер дуе порушеняю регуляц!! функц1й. Одержан! нами дан! дещо :

узгплжуються 3 и!ею точкою зпру. ми охильн! дучяти. то

.-■мши параметр1в циркад1анних ритм1в сл1д розщнювати як р!зн1 :тад11 адаптацП до нових тривалод!ючих факторов. I за умов юст!йного тривалого осв!тлення та пост!йно! темряви. ми спос-:ер!гали в!дновлення амшптудних 1 фазових характеристик ;итм!чних коливань. але зб!льшення нестаб!льност1 пер!оду.

Необх!дно наголосити, що саме т!льки природн!й синхрон1за-тор, яким е св1тло, при змШ характеру його дП. викликае пе-ребудову вс1е! циркад!анно! системи. Що ми 1 спостер!гали в експериментах на щурах !з зм!ною осв!тлення .

4.2. Дослгдженяя зв'язку б1олог1чних ршшгв з ргзниш пер1одат.

Вплив на окрем! ланки неиро-гуморально! регуляцП ритм1в. г:ризводить до зм!ни параметр!в циркад1анних ритм!в спочатку тише тих ф!з1олог1чних показник1в, як! регулюються даними ме-хан1змами.

Такий висновок можно зробити 1з результат1в наших дослШб .3 зниженням 1 п!двищенням активност! симпато-адреналоЕэ! системи. Слгд зауважити, що наши дан: сШвпадають з результатам;: :агатьох автор!в. яка дослШували зм1ни параметр!в циркад!ан--:их ритм!в при емоц!йних стресах 1 псих!чннх розладах (деп-ес1ях) (Нопша е1.а1., 1988). Вхдомо, що будь-як! експеримен-гальн! впливи на цШсний орган!зм викликають ц!лий ряд опосе-.едкованих зм1н ф!з1олог1чних процес1в, як! не завжди можна днозначно 1нтерпретувати. Току ми провели досл!лженкя зм!нн :араметр1в б!олог1чних ритм!в в умовах, в яких змана активист! симпато-адреналово! системи е природн!м процесса. А са-•;е: змш! параметр!в циркад!анних ритшв у р!зк! Фази .нфрад1анних ритмхчних коливань, а також зм1ни параметров цир-

д!анних та !нфрад!анних ритм1в в р!зн! фази сезонних ритм!в. к в наших досл!дженнях показано, що форма циркад!анного рит-частоти еерцевих скорочень у дн1, коли фоновий р!вень ак-вност1 симпато~адреналово1 системи знижений, в пор!внянн! з рцевим р1Енем. мае двохвершинний характер, тод! як у фазу двищенного р!вня активност! симпато-адреналово! системи остер!гаеться одна акрофаза о 1300 Б!оритмологи, як! ран!ше дм!чали аналопчне явище (Б. С. Алякринский, 1985; С. И. Сте-нова, 1977. 1985 и др.) вважали двохвершинну форму цир-д!анного ритму частота еерцевих скорочень як порушення тм1чност!.

Одержан! нами дан! дають можлив!сть припустити, що таке ище, як "блукання" акрофази циркад!анного ритму, якому 1 до н! немае пояснения, пов'язано !з фазою 1нфрад1анних ритм!в хан1зм1в регуляц1! кожного ф!з!олог!чного показника.

В наших досл1дженнях показано, що в р!зн! пер1оди сезонних олог!чних ритм!в зм1нюються не т!льки параметри циркад1ан-х, а 1 1нфрад!аннил ритмхв. I у даному випадку л!тн!й час зонних р;'.тм!в. як;:й характеризуеться Шдвшценням р!вня ак-вност1 сикпато-адреналово! системи (веснян1 1 л1тн! м!сяц!), рактер!зуеться п!двишенням середнього р1вня коливань фрад1анни.х ритм!в 1 зменшенням !х ампл1туди 1 пер!оду. Так 1 1ни параметр!в циркад!анних ритм1в часто характер!зуються як ■ан напруження механ!зм!в адаптацП, ! зниження функШональ-:х можлквоетей орган 1зму.

4.3. Лослгдження зла ни парометр!в високочастотншс коливань у р1знг фази циркаЗганншс та гнфра-дганних б1олог1чних ршшгв. Пер1одичн! коливання в д!яльност! ф!з!олог!чнкх систем з

- 20 -

пер!одом в!д к!лькох секунд до 2 годин вважають Ф1з1олог1чним1 ритмами. оск1льки вони, як правило. зд1йснюються в рамка: одн!е! ф1з!олог1чно1 системи, а !х параметри е дуже лабХльни-ми. Як показали наш1 досл1дження, параметри Ф1з1олог1чни; ритмхв серцево-судино! 1 дихально! систем зм1нюються в залеж-ност! в!д фази ритм1чних коливань симпато-адреналово! системи, а саме: в перХод п1двшцено! активност! симпато-адреналово: системи зменшуеться пер1од 1 ампл1туда коливань. а в пер!о; зкпження П активност! спостерХгаються протилежн! змХн; ампл1туди 1 пер1оду.

Шдсумовуючи результата наших дослШень, необх!дно те ра: в1дм1тити основн! момента. Симпато-адреналова система в цир-кад!анних ритмах регулюе середн!й р1вень 1 ампл!туду коливанш показник!в серцево-судинно! 1 дихально! систем. Пер1од 1 фаз? циркад1анних ритм!в контролюються механ1змами формування дани> ритм!в.

Роль центрального осцилятору циркад!анних ритм!в ^ ссавц!в, на думку багатьох б1оритмолог!в, в!д!грають суп-рах1азматичн! ядра г1поталамусу. Форма криво! х величина зон? "блукання" акрофаз циркад1анних ритм!в показник1в серцево-судинно! системи в значн!й м!р! визначаеться фазою ритм!чних коливань симпато-адреналово! системи 1нфрад1анного д!апазону.

В 1нфрад1анних ритм!чних коливаннях показник!в серцево-судинно! ! дихально! систем симпато-адреналова система в1д!грае роль синхрон!затора, а для сезонних ритм!в визначае середн1й р!вень коливань циркад!анних та Шфрадианних ритм!в.

Наведен! в робот! результата досл!джень. на наш погляд. розширюють уявлення про мехатзми змши параметр1в б1олог!чних

жгмхь 1 дають ниВ1 в1Димосп для ризриоки практичних рекомен-

дац!й, що до в1дновлення нормального ходу б!олог!чних ритм!в,

гак 1 що до б!оритмолог1чного п1дходу при орган!зацп режим1в

роботи 1 терапевтичних процедур.

висновки

1. Ритм!чн! поливания показник!в серцево-судинно! 1 дихально! систем циркад1анного, циркасептанного та циркад1сеп-ганного д!апазону узгоджен1 по фаз! з аналог!чними ритмами активност! симпато-адреналово! системи.

2. Параметри циркад1анних 1 1нфрад1анних б1олог1чних ритм1в серцево-судинно! 1 дихально! систем в!дносно лаб!льн! 1 зм1нюються п!д впливом зовн!шн1х фактор!в 1 активн!ст! симпато-адреналово! системи.

3. При п1двищенн1 р1Бня активност1 симпато-адреналово! системи спостер!гаеться зб!льшення синхрон!зац1! циркад!анних га 1нфрад1аннкх ритм!в серцево-судинно! 1 дихально! систем 1 зменсення !х ампл!туди. При зменшешп загально! активност! симпато-адреналово! систем;: зм1ни параметр!в б!олог1чних ритм!в мають протилежну направлен1сть, спнхрон1зац:я б!олог1чних ритк!в зменшуеться, а ампл!туда колпзань зб1ль-шуеться.

4. Тривала стимулящя симпато-адреналово! системи б!лих цур1в (безперервне 1нтенсивке осв!тлення 1 тривале зниження и активност! (енуклеашя 1 резерп1незац1я) викликаютъ зм!ни, як! виявляються в Е1дхиленнях не т!льки лаб!льних частот-но-ампл!тудних характеристик, але 1 його консервативного параметру - пер 1оду.

5. Наявн!сть явищ синхрон!зац1! 1 десинхрон!зац1! коливань

рхзних nc:-:asHHKi£ KpoBoo6iry та дихання, а також активност симпато-адреналоЕо! нервоЕо! системи Плтзерджуе культиосцпля-терну у. где ль формуЕанкя ц;:ркад1а:-::-:;:х та !нфрад!анкп: 51олог1чких ритмоз.

6. РеакШя серцево-судлннох i дихалько! гнетем ка (ф!знчн: навантаження, Езедення фармаколог! чн;::-: лре::арат!Б) в значки м!р! визначаэться фазою як циркад1акног:, так ! 1нфрад1анног(

0ИТМ13.

7. Е :рган!зм! в!дносно ста51лыш .Идтримуеться серед:-:!; лер:сд СЮлоПчнзх ритм!з (коефШент saplauli перооду коли-зань пок=зни:-:1в серцево-судинно:, дкхалькэН : симлато-адрена-лезо! систем складае 10-122). Тривалготь лер:оду скремих хзиль рит;.;1чних кслизанъ схильна до значн:: Еар1абельнсст!. Кэ-9фЗ.Ш-;нт зар!ацП складае понад 25%.

СПИСОК Р0Б1Т, ЩО 0ПУБЛ1К0ВАН1 ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАДП

1. Набатура К. Н., Даниленко В.Ю., ;~дько В. А. Иследованпе эффективности различних режимов электрсстимуляции на аппарате "Миоритм"// Республ. научн. конф. (Тез. докл.) "Актуальные проблемы электрозтимуляции". Ялта, 1983, С.194-195.

2. Шабатура Н. Н., Кх-обина Т. С., 5едько В. А.. Палиенко С.Б. Периодичность колебания в деятельности сердечно-сосудистой системы. Тезисы Республ. науч. :-:о:-:$., посвященной ЮО-ю А. А.Богомольца. Киев, 1985. С.86.

3. Г.ушкарев Л. К., Федько Б. А., Г.алненко С. 5.. Странно ".Б., Кос :гср В. И., Синюк П. У.. Кучеров 7.. С. Гипоксическая устойчивость организма в различные фазы овального ритма трсфикн '/ Физиологические проблемы утомления л зосстановлекия: Тез. докл. Всесоэз. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. Г. В.

- ?~ъ~

[Ьборта, Черкассы. 4-6 сент. 1985 г. - К. - Черкассы, 1985. :. 2. - С. 111-112.

4. Кучеров И.С., Михновская Е.Г., Третяк И.А., Солнцева ., Федько В.А., Палиенко С.Б., Чернявская 3. Длительные би-гические ритмы в организме детей 4-6 лет./ В кн. Возрастные бенности физиологических систем детей и подростков (Тез. л. III Всесоюзной конф. "Физиология развития человека"),

1985, С. 217.

5. Шабатура H.H., Кучеров И. С., КлюбинаТ.С., Страшко ., Палиенко С.В., Федько В.А. Влияние длительного введения уитрина на параметры базального ритма потребления воды и сы тела белых крыс. (Тез. докл.) Республ. межвед. сборник блемы общей и молекулярной биологии. К.,1956, С.119-123.

6. Шабатура M.Н., Клюб1на Т.е., М1хнозська К.Г., Федько ., Пал1енко С.Б. Вплив руйнування супрах:азматичних ядер оталамусу на циркад1анн1 та 1нфрад1анн1 ритми 61лих щур1в. эз.докл. XII з'1зду УкраИнського Ф1з1олсг1чного товарпст-и 1м. I. П. Павлова, Льв1в, 1986. С. 444.

7. Шабатура M. Н., М1хновська К. Г., Федькэ В.О.. ПалЬзнко

До питания про можлив! механ1зми базальнсго ритму троф1ки

Датер1али XII з'гзду Украшського ф1з1оло?1чного товарлст-1 1м. I. П. Павлова, (Тез. доп. ) Льв1в, 1986. 3. 445.

8. Кучеров И.С., Шабатура H. Н., Страикс C.B., Клюбина , Федько В.А. Состояние воды в организме з различные фазы ильного ритма трофики и механизмы его регуляции // ¡.докл.) Всесоюзный съезд физиологического общества. Клши-- Л.: Наука, 1987. - Т. 2. - С. 496.

9. Шабатура H.H., Ткачук В.Г., Федько Е.А., Палиенко С.Б. :од инфрадианных биоритмов интенсивности, физиологических

лрсцессов в организме человека // Физпол. :хурн., 1987. Т. 33. II 2. - С.10-15.

10. Шабатура н.Н., Федькз В. А., Г.алиекко С. Б. Биологические ритмы - один из механизмов волнообразнооти адаптивных процессов в организме. // Есеросийская каучн.к:нф. "Закономерности адаптации различных спортсменов к физическим нагрузкам и адалтогенным факторам. " (Тез. докл.) Ленинград, 1Э88, С.52.

11. Шабатура Н.Н.. Федькэ В.А.. Палиенхо С.Б. Механизмы регуляции циркадианных и инфрадианнкх :ислсглчесхих ритмов. // Кибернетика и вычислительная техника. - К. : НаукоЕа думка, 19ЕЭ. - Вып. 80.

12. Шабатура H. Н., Клэбина Т. С.. Страг-:о C.B., Михновская Б.Г., ФедькоВ.А., Палиенкс С.Б. О ззапмо:зязи биологических ритмов сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Сб. "Развитие физиологии в Украинской ССР", К.: Наукова думка . 1990, T.II, С.185-186.