Гомеостаз и адаптация: патофизиологические аспекты соматовегетативного взаимодействия в онтогенезе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В обзоре представлены сведения о соматовегетативном взаимодействии кровообращения и дыхания с точки зрения представлений профессора Юрия Петровича Пушкарева. Приводятся данные, говорящие о сложности и многогранности проблемы гомеостаза и адаптации, нерешенности многих вопросов, имеющих важное значение для понимания стабильности внутренней среды организма и установления границ «нормы». Показано, что в пределах нейрогуморальной системы организма постоянно осуществляется взаимодействие различных компонентов функциональных систем, обеспечивающих сопряжение дыхания и кровообращения с образованием межсистемных связей. Рассматриваются некоторые аспекты становления функций у животных и человека в постнатальном онтогенезе. Сделан акцент на то, что гомеостаз есть внутреннее равновесие показателей в организме, но его значения постоянно изменяются за счет центропериферической интеграции функций. Подчеркнуто, что процесс достижения полезного приспособительного результата характеризуется асимметрией физиологических показателей, а межсистемное взаимодействие обеспечивает уравновешивание констант гомеостаза в условиях адаптации к условиям внешней среды. При надпороговых воздействиях внешней среды и сдвиге параметров гомеостаза в организме возникают компенсаторно-приспособительные реакции, направленные на поддержание определенного уровня стационарного состояния, устранение или ограничение действия вредного фактора и оптимизацию взаимодействия организма и среды за счет образования межсистемных связей. Проанализированы патофизиологические механизмы изменения функций при некоторых заболеваниях и при стрессовых воздействиях. Дальнейшее изучение соматовегетативного взаимодействия в контексте идей Ю.П. Пушкарева позволит вскрыть истинные механизмы синхронизации функций в организме животных и человека для понимания его существования как независимой саморегулирующейся системы.

Об авторах

А. А. Артеменков

Череповецкий государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: basis@live.ru

канд. биол. наук, доцент, заведующий кафедрой теоретических основ физической культуры, спорта и здоровья

Россия, Череповец

Список литературы

  1. Агаджанян Н.А., Коновалова Г.М., Ожева Р.Ш., Уракова Т.Ю. Воздействие внешних факторов на формирование адаптационных реакций организма человека // Новые технологии. 2010. Т. 2. С. 142–144.
  2. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. Москва: Медицина, 2013. 447 с.
  3. Артеменков А.А., Синельникова Е.В. Сопряжение дыхания и кровообращения как показатель компенсаторных возможностей организма // Материалы конференции молодых физиологов и биохимиков России «Биохимические и биофизические механизмы физиологических функций». Санкт-Петербург, 1995. C. 14.
  4. Артеменков А.А., Герасимов А.П., Синельникова Е.В., Смирнов О.Н. Коэффициент билатеральной асимметрии в оценке эффективности межсистемного взаимодействия // Труды межведомственного научного совета по экспериментальной и прикладной физиологии. Развитие теории функциональных систем. Москва, 1999. 360 c.
  5. Артеменков А.А. Комплексная программа оздоровления студентов с дезадаптивными расстройствами // Российский медицинский журнал. 2017. Т. 23, № 3. С. 142–147. doi: 10.18821/0869-2106-2017-23-3-142-147
  6. Артеменков А.А. Дезадаптивные нарушения у человека и их компенсация. Череповец: Изд-во ЧГУ, 2018. 141 c.
  7. Билиоз Н.В., Баранов В.И., Боброва Ю.В., и др. Особенности межсистемной интеграции хемореактивности кардиореспираторной системы спортсменов в зависимости от уровня спортивной квалификации // Ульяновский медико-биологический журнал. 2018. № 3. С. 133–144. doi: 10.23648/UMBJ.2018.31.17224
  8. Ванюшин Ю.С., Хайрулин Р.Р., Елистратов Д.Е. Диагностика функционального состояния спортсменов по показателям кардиореспираторной системы // Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. 2017. № 1. С. 12–17.
  9. Горизонтов П.Д. Гомеостаз. Москва: Медицина, 1976. 576 с.
  10. Гречишкина С.С., Шаханова А.В., Даутов Ю.Ю. Взаимосвязь показателей вариабельности ритма сердца и внешнего дыхания у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2012. № 1. С. 98–107.
  11. Донина Ж.А. Межсистемные взаимоотношения дыхания и кровообращения // Физиология человека. 2011. Т. 37, № 2.С. 117–128.
  12. Заболотских А.И., Заболотских Н.В. Влияние пробы сердечно-дыхательного синхронизма на основные параметры центральной гемодинамики // Кубанский научный медицинский вестник. 2014. № 5. С. 52–55. doi: 10.25207/1608-6228-2014-5-52-55
  13. Ивонин А.А., Цицерошин М.Н., Куценко Д.О., и др. Особенности нарушений процессов межкорковой и корково-подкорковой интеграции при различных клинических проявлениях невротической депрессии // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 6. С. 10–22.
  14. Казаков В.Н. Гомеостаз. Сообщение 2. Организм и управление функциями // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2018. Т. 27, № 1. С. 91–98.
  15. Маслов Ю.С. Гомеостаз — основное свойство живых организмов // Медицина XXI век. 2007. № 6. С. 74–81.
  16. Меерсон Ф.З. Защитные эффекты адаптации и некоторые перспективы развития адаптационной медицины // Успехи физиологических наук. 1991. Т. 22, № 2. С. 52–89.
  17. Минина Е.Н., Богач И.Н., Файнзильберг Л.С. Новые подходы к оценке кардиореспираторного сопряжения // Проблемы современной науки и образования. 2015. № 11. С. 70–75.
  18. Минина Е.Н., Ластовецкий А.Г. Экспресс-оценка риска нарушения сердечной деятельности у обучающихся с использованием фазометрии ЭКГ сигнала // Вестник новых медицинских технологий. 2018. Т. 25, № 2. С. 76–83. doi: 10.24411/1609-2163-2018-16054
  19. Мошонкина Т.Р., Миняева А.В., Лобов Г.И., Герасименко Ю.П. Сомато-висцеральные взаимодействия при неинвазивной стимуляции спинного мозга // Материалы XXIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова с международным участием. Воронеж: Издательство ИСТОКИ, 2017. C. 1597–1599.
  20. Наточин Ю.В. Гомеостаз. Успехи физиологических наук. 2017. Т. 48, № 4. С. 3–15.
  21. Новосельцев В.Н. Здоровье организма и гомеостаз // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2011. № 10. С. 119–122.
  22. Потягайло Е.Г., Покровский В.М. Сердечно-дыхательный синхронизм в оценке функционального состояния и регуляторно-адаптационных возможностей организма у детей // Физиология человека. 2003. Т. 29, № 1. С. 59.
  23. Путров С.Ю. О гомеостазе биологического организма человека как наиболее желательном режиме функционирования системы // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 1. С. 261–264.
  24. Пушкарев Ю.П., Артеменков А.А., Герасимов А.П., и др. Компенсаторно-адаптационные возможности организма взрослых и детей // Тезисы докладов Международ. науч. — практ. конф. «Гигиена экология и репродуктивное здоровье подростков»; Санкт-Петербург; 17–18 мая 1999 г. / под ред Ю.А. Гуркина. Санкт-Петербург: СПбГПМА, 1999. С. 10–11.
  25. Пушкарев Ю.П., Артеменков А.А., Герасимов А.П., Синельнокова Е.В. Становление системных механизмов адаптации в онтогенезе // Материалы симпозиума с международным участием «Оптимизация сердца и мозга немедикоментозными методами». Тамбов: ТГУ, 2000. C. 102–104.
  26. Пушкарев Ю.П. Динамика соматовегетативного взаимодействия в онтогенезе животных и человека // Педиатр. 2014. Т. 5, № 1. C. 103–106.
  27. Сизонов В.А., Дмитриева Л.Е., Кузнецов С.В. Сомато-висцеральные межсистемные взаимодействия у новорожденных крысят на фоне депрессии моторной активности // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2015. Т. 51, № 4. С. 290–298.
  28. Судаков К.В. К теории о единстве материального и идеального в деятельности человека // Человек. 2011. № 1. С. 70–75.
  29. Судаков К.В., Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И. Геометрические образы когерентных взаимоотношений альфа-ритма электроэнцефалограммы в динамике системной результативной деятельности человека // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2011. Т. 97, № 6. С. 580–589.
  30. Судаков К.В. Голографическое построение интегративной деятельности головного мозга // Известия РАН. 2012. № 1. С. 61–71.
  31. Ткаченко Д.С., Чуб И.С. Влияние физической нагрузки на тонус сосудов головного мозга у студентов // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 6. С. 121.
  32. Устьянцева О.Ю. Особенности реакции центральной гемодинамики у пожилых людей с разным уровнем физической тренированности на кратковременную физическую нагрузку с высокой проприоцептивной активацией // Аспирантский вестник Поволжья. 2014. Т. 14, № 5–6. C. 23–25.
  33. Чернышева М.П., Ноздрачев А.Д. Нонапептид окситоцин: соматические и висцеральные функции при некоторых психопатологиях // Психофармакология и биологическая наркология. 2009. Т. 9, № 3–4. С. 2574–2590.
  34. Чернышева М.П., Ноздрачев А.Д. Нейроэндокринный гипоталамус как гомеостат эндогенного времени // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2017. Т. 53, № 1. С. 3–15.
  35. Шептикина Т.С., Шептикин С.А. Способ ускоренного баланса кардиоритма после физических упражнений // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2016. № 4. С. 311–315. doi: 10.5930/issn.1994-4683.2016.04.134.p311-315
  36. Ahn S., Solfest J., Rubchinsky L.L. Fine temporal structure of cardiorespiratory synchronization // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2014. Vol. 306, No. 5. P. 755–763. doi: 10.1152/ajpheart.00314.2013
  37. Ben-Tal A. Computational models for the study of heart-lung interactions in mammals // Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2012. Vol. 4, No. 2. P. 163–170. doi: 10.1002/wsbm.167
  38. Bonin von D., Grote V., Buri C., et al. Adaption of cardio-respiratory balance during day-rest compared to deep sleep — an indicator for quality of life? // Psychiatry Res. 2014. Vol. 219, No. 3. P. 638–644.
  39. Chang C.H., Lo P.C. Effects of long-term dharma-chan meditation on cardiorespiratory synchronization and heart rate variability behavior // Rejuvenation Res. 2013. Vol. 16, No. 2. P. 115–123. doi: 10.1089/rej.2012.1363
  40. Clark M.T., Rusin C.G., Hudson J.L., et al. Breath-by-breath analysis of cardiorespiratory interaction for quantifying developmental maturity in premature infants // J Appl Physiol (1985). 2012. Vol. 112, No. 5. P. 859–867.
  41. Jerath R., Harden K., Crawford M., et al. Role of cardiorespiratory synchronization and sleep physiology: effects on membrane potential in the restorative functions of sleep // Sleep Med. 2014. Vol. 15, No. 3. P. 279–288. doi: 10.1016/j.sleep.2013.10.017
  42. Jerath R., Barnes V.A., Crawford M.W. Mind-body response and neurophysiological changes during stress and meditation: central role of homeostasis // J Biol Regul Homeost Agents. 2014. Vol. 28, No. 4. P. 545–554.
  43. Koshova S.P., Krut A.H. Characteristics of stress resistance and adaptive potential in the training of doctors in the system of postgraduate education // Wiad Lek. 2018. Vol. 71, No. 7. P. 1379–1384.
  44. Lin I.M. Effects of a cardiorespiratory synchronization training mobile application on heart rate variability and electroencephalography in healthy adults // Int J Psychophysiol. 2018. Vol. 134. P. 168–177. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2018.09.005
  45. Marakushin D., Chernobay L., Vasylieva O., Karmazina I. Intersystem integration in terms of the educational process in the initial courses of higher medical school // Georgian Med News. 2016. No. 256–257. P. 88–92.
  46. Marino F.E. The influence of thermal inputs on brain regulation of exercise: An evolutionary perspective // Prog Brain Res. 2018. Vol. 240. P. 269–289. doi: 10.1016/bs.pbr.2018.07.005
  47. Nguyen C.D., Dakin C., Yuill M., et al. The effect of sigh on cardiorespiratory synchronization in healthy sleeping infants // Sleep. 2012. Vol. 35, No. 12. P. 1643–1650. doi: 10.5665/sleep.2236
  48. Nose H., Kamijo Y.I., Masuki S. Interactions between body fluid homeostasis and thermoregulation in humans // Handb Clin Neurol. 2018. Vol. 156. P. 417–429. doi: 10.1016/B978-0-444-63912-7.00025-4
  49. Panossian A., Seo E.J., Efferth T. Novel molecular mechanisms for the adaptogenic effects of herbal extracts on isolated brain cells using systems biolo // Phytomedicine. 2018. Vol. 50. P. 257–284. doi: 10.1016/j.phymed.2018.09.204
  50. Uryga A., Placek M.M., Wachel P., et al. Phase shift between respiratory oscillations in cerebral blood flow velocity and arterial blood pressure // Physiol Meas. 2017. Vol. 38, No. 2. P. 310–324. doi: 10.1088/1361-6579/38/2/310
  51. Valenza G., Lanatà A., Scilingo E.P. Oscillations of heart rate and respiration synchronize during affective visual stimulation // IEEE Trans Inf Technol Biomed. 2012. Vol. 16, No. 4. P. 683–690. doi: 10.1109/TITB.2012.2197632
  52. Xie L., Li M., Dang S., et al. Impaired cardiorespiratory coupling in young normotensives with a family history of hypertension // J Hypertens. 2018. Vol. 36, No. 11. P. 2157–2167. doi: 10.1097/HJH.0000000000001795
  53. Zhang J., Yu X., Xie D. Effects of mental tasks on the cardiorespiratory synchronization // Respir Physiol Neurobiol. 2010. Vol. 170, No. 1. P. 91–95. doi: 10.1016/j.resp.2009.11.003
  54. Zhang Q., Patwardhan A.R., Knapp C.F., Evans J.M. Cardiovascular and cardiorespiratory phase synchronization in normovolemic and hypovolemic humans // Eur J Appl Physiol. 2015. Vol. 115, No. 2. P. 417–427. doi: 10.1007/s00421-014-3017-4
  55. Zhang Z., Wang B., Wu H., et al. Effects of slow and regular breathing exercise on cardiopulmonary coupling and blood pressure // Med Biol Eng Comput. 2017. Vol. 55, No. 2. P. 327–341. doi: 10.1007/s11517-016-1517-6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Артеменков А.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».