Физиологические ритмы при перемещении человека в условия высокогорья и пустыни
Автореферат докторской диссертации по биологии
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
В высокогорье концентрация натрия в моче возрастает с колебательной сонставляющей, диурез транзиторно увеличивается (рис. 6). Эти изменения могут быть вызваны гипосекрецией альдостерона при гипоксии (Тигранян P.A., 1985; Янгалычева Э.А. с соавт., 1992), о чем косвенно свидетельствует выраженное увенличение Na/K коэффициента мочи и снижение секреции АДГ. Концентрация калия в моче снижалась, имела собственный, независимый от динамики натрия однофазнный тренд. Возможно, определенный вклад в эволюцию калийуреза и концентранции калия вносит его участие в почечной компенсации респираторного алкалоза. В эритроцитах снизились содержание натрия и Na/Кэ коэффициент, что может объясняться влиянием кортизола (ГалиулинаМ.В., Симхович Е.И., 1994) (рис. 6).
<? 1,05
U 1,00
Pн 0,95
0,90
0,85
0,80
H.
?\??^
Y =0,86+0,09 ?-0,02 X +0,001 X
.а ?а P = 0,18
IЧi---- Jа ?
.110
SiooH
.аа 90
- 80
- 70-
>аа 60
g 40
< 30
20
Y =37,0-17,2 X + 5,16 X -0,39 X P = 0.06
Vr |
АЛА
012345678 13579аа 11 13 15 17
Сутки исследованияаа Фона Дни адаптации
Y =153,9-95,5 Х+29,5 X -2,3 X
P = 0,0024а 1 /С
'аа 'а Iа 3а 5 7 9'аа lмаа 13а '
Фон Дни адаптации
Контроль
Высокогорье
Пустыня
Рис. 5. Динамика мезоров суточных ритмов показателей сердечной деятельности
Пребывание испытуемых в нагревающих условиях пустыни сопровожданется значительным и стабильным снижением диуреза, что может объясняться большими потерями воды с потом, а также включением гормональных механнизмов задержки жидкости (рис. 6). Концентрация электролитов в моче сущенственно возрастает, что, несмотря на олигурию, приводит к прогрессирующему росту экскреции калия и натрия.
Начальная тенденция концентрации калия в плазме и эритроцитах к сниженнию и выраженное падение содержания натрия в эритроцитах говорит о недостанточности гормональных механизмов задержки электролитов во внутренней среде:
13
только начиная с 7-х суток наблюдается падение Na/Кмочи, что косвенно свидентельствует о включении механизмов ренин-ангиотензин-альдостероновой систенмы, обусловливающих стабилизацию концентрации и экскреция калия и натрия (рис. 6). В пустыне уровень концентрации натрия в эритроцитах и Na/Кэ экспонненциально снижается, что может быть связано как с недостаточностью альдосте-рона, так и с активацией симпато-адреналовой системы.
Init(Al) Final(A2) XatYSO(xO) Width(dx) RA2 |
lа 150
о
^а 100
и
Y P =
= 123,77-25,51 Х+2,51Х 0,05
RA2а 0,97 |
01аа 300
nit(Al) |
106,94 |
|
inal(A2) |
364,45 |
|
нatYSO(xO) |
4,7 |
ж |
Y =1,5 + 0,34 X-0,03 X |
S'
а 2 g
ла 1
z
да 0,4
B"
0,3
П 0,2 Ч
0,1
= 0,26 + 0,02 X-9,081E-4 X = 0.02
-iаа i
A
S s'
Sаа 4,5
Да 4-
+ Bаа 3,5 ^аа 3,0
2,5
Y =4,5-0,8 X + 0,13 X P = 0,09
03
X нoo
m
S 90 H SO
s
O-аа 70
saа во
+
= 69,42 + 6,77 X -0,48 X =а 0,04
Y =80,1-3,8 X + 0,2 X P = 0.12
c
nа 0,4-
ла 0,3
Z
Tа ?? |
Yа =0,52-0,18 X+0,03 X2 P = 0,004
Сутки исследованияаа фон дни адаптации
Контроль |
Высокогорье
уО 0,27
Alа 0,614
tl 0,73
0,84
*аа 1 тта 4а 7аа 13
Фон Дниаа адаптации
Пустыня
Рис. 6. Динамика мезоров суточных ритмов концентрации электролитов в моче и крови (А - аборигены Средней Азии)
14В высокогорье содержание натрия с слюне варьирует вокруг фонового уровння, калия - повышается (рис. 7), а уровень Na/K коэффициента снижается, что авнторы связывают с увеличением активности симпато-адреналовой системы (Агад-жанян H.A. с соавт., 1998), действием кортикостероидов на слюнные железы (Сенливерстова Г.П., 1990; Брюханов В.М., 2008). Гипертермия сопровождается пронпорциональным повышением содержания Na и К в слюне (рис. 7).
Высокогорная гипоксия и пустынная гипертермия сопровождались повыншением концентрации кортизола в плазме (рис. 8), что, по мнению ряда автонров, свидетельствует о наличии неспецифического напряжения (Губарева Л.И., 2001; Кузьмина В.Е., ЦыбиреваК., 2008).
-5аа 25 заа 20
g 15
10
5 OJ
и-н^ж
Чаа 70п
LД
/V^
12 3 4 5 6 7 Сутки исследования
? 1 3 5^7 9 11 13 15 Фон Дни адаптации
1 3 5 7 9 11 13 15
Фонаа Дни адаптации
Контрольа Высокогорьеаа Пустыня
Рис. 7. Динамика мезоров суточных ритмов содержания электролитов в слюне
In it(A 1 ) Fina 1(А 2) X atY 5 0(x 0) Wаа id th (d x) |
0,93 |
Фон |
Фон |
о о
S,
п
о
s н о. о
-0,01 X3 |
= 6,97+1,49 Х-0,19 X' = 0,1
5аа 9а 13
Дни адаптации
Высокогорье
15а 9 13
Дниаа адаптации
Пустыня
Рис. 8. Динамика мезоров суточных ритмов концентрации кортизола в плазме крови
В теории управления выделяют два класса способов реагирования на внешнее возмущение. Первый класс переходных процессов (1111) характеризуется тем, что параметр остается в режиме саморегуляции: система имеет целью поддержание исходно заданного значения регулируемой величины. Второй класс принципиальнно отличается от первого переходом на новый, оптимальный для данных условий уровень функционирования, когда параметр изменяется по определенному закону, в соответствие с новым алгоритмом управления (лсамоорганизация, самонанстройка, самоадаптация) (Войтенко В.П., Полюхов A.M., 1986; Павлов С.Е., 2000; Петров Ю.П., 2004; Медведев В.Н., 2006). Нами были установлены и классинфицированы следующие тренды изменения мезоров суточных ритмов (табл. 1).
15
Таблица Классификация физиологических показателей по типам переходных процессов при двухнедельном воздействии на человека условий высокогорья и пустыни
|
3аа 5 7 9 11а 15 17 |
Фонаа Дни адаптации |
Саморегуляция
13 5аа 7аа 9аа 11а 13
Фон Дни адаптации
|
I
13 5 7аа 9а 11 13аа 15
Фон Дни адаптации
Высокогорье
pH, Нв02, рС02,
К+м, К+экскр диурез, Na/Кэ, Na+э RR,Mo, АМо,ИН, КМ, ??, ?2, ЧД, Na/Км К+э
Пустыня
ВЗвд,
ВЗвыд,
Na/Ke, Na+c, К+п,
RR, Mo, АМо,ИН,
КМ, ??, ?2, ЧД, Na/Км К+э
1 3аа 5 7аа 9 11 13 15 17
Фонаа Дни адаптации
13а 5аа 7аа 9 11аа 13аа 15аа 17
Фонаа Дни адаптации
|
13аа 5а 7а 9а 11 13 Фонаа Дни адаптации |
Фона Дни адаптации |
3 5а 7 9 11аа 13 |
Фон Дни адаптации |
Самоорганизация
с.
Гпа 1 3а 5 7 9аа 11а 13
Фона Дни адаптации
Фона Дни адаптации
3аа 5 7аа 9 11а 13 15 17
Фона Дни адаптации
Высокогорье
Тт, Теп, Тгр,
Ткис, Тст,
Тлба, СВТК,
ЖЕЛ,
АДСАДД,
ПД,
МОК,
once,
Na+M, Na+3KC, К+с,
кортизол, ВЗвд, ВЗвыд, р02, SB, BE, Na/K+c ,К+п
Пустыня
Тт, Теп, Тгр,
Ткис, Тст,
Тлба, СВТК,
ЖЕЛ,
АДСАДД,
ПД,
МОК,
once,
Na+M, Na+3KC, К+с,
кортизол, диурез, Na+3,Na/Ka, К+с, Na+c, К+м, К+экс
Фона Дни адаптации
Класс 1111, отражающих режим саморегуляции, представлен тремя типами. Тип ai описывается полифазной кривой: колебания совершаются на уровне, близнком к исходному или в каждом последующем цикле проходят через фоновый уронвень: система поддерживает тот уровень постоянства, который был задан при ее формировании. Тип bi (двухфазная кривая) отличается более высоким коэффици-
16
ентами затухания, система демонстрирует большую инерционность. Тип Ci опинсывается однофазной кривой: наблюдается временное отклонение от исходно занданного значения, что является транзиторной реакцией на внешнее воздействие при сохранении принципа регулирования по отклонению (табл. 1).
Класс ПП, отражающий режим самоорганизации характеризуется тремя типами (аг, Ьг и Сг); которые взаимно отличаются по признакам инерционности и точности регуляции: если при вариантах агиЬг возможны эпизоды перерегунлирования или недорегулирования, то экспоненциальная кривая типа Сг наиболее оптимальный способ перехода на новый уровень. Особый вариант пенреходного процесса типа Сг - переход на новый уровень функционирования с временной задержкой (концентрация калия и натрия в моче, их экскреция, сондержание кортизола плазмы в пустыне). Выход на плато этих показателей пронисходит с 5-7-суточным лаг-периодом. С позиций теории управления в таких случаях изменение алгоритма управления не связано с прямым воздействием на параметр, но опосредовано изменением внутреннего состояния системы, в чанстности, влиянием межзвеньевых взаимодействий (Савин М.М. с соавт., 2007). Характерно, что полифазные кривые как в режиме саморегуляции, так и в ренжиме самоорганизации свойственны показателям сердечного ритма, параметнров его регуляции, содержания натрия и Na/K коэффициента слюны, что свидентельствует об основной роли вегетативной нервной системы как системы быстнрого реагирования в управлении этими функциями.
<& <& |
о4
И
S
s
и
n а о
н и u о
оа жа s и да о
40
+ . |
20
| Высокогорье | Пустыня
нn
3уаа ^ ?У
да о
н u u о
да 2
А Я Ш
да
I"
| Высокогорье | Пустыня
ГУЦ
< s </ s /-
"tф^ |
CS
К io
О)
ч ta о
x
Hаа 5-
U
U
o ta
x Sаа o
ta o ?
+ |
| Высокогорье I Пустыня
+
+ |
+
+ |
+
+
+
#c##
и
S3
s
?
Ч
oa o
s
ев H
o o o
oa я? oa o
300
|____ | Высокогорье |
1аа 1 Пустыня |
250 100
50
ш |
ГГи^^ГПГ
**Н |
*v>
Рис. 9. Уровень физиологических функций на 5-7-е сутки реакклиматизации
по отношению к исходному. Знак л* - наличие различий при Р<0,005;
знаки л+ и Ч - направленность изменения
17
|
Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |