6 курс / Кардиология / Метеотропные_реакции_сердечно_сосудистой_системы_и_их_профилактика

Например, если число Вольфа находится в пределах от 0 до 100 при плотности потока радиоизлучения на волне 3000 МГц, то наиболее вероятно появление большого уровня гипертонических кризов. При тенденции к увеличению чисел Вольфа и той же плотности радиоизлучения уровень гипертонических кризов будет снижаться до среднего (см. рис. 4.8 – 4.9).

При возрастании плотности потока радиоизлучения до 150 10–22 Вт/(м2 Гц) и числах Вольфа от 0 до 100 наиболее вероятен низкий уровень гипертонических кризов, при дальнейшем увеличении чисел Вольфа отмечается возрастание количества гипертонических кризов до среднего уровня. На основании получаемой информации можно проводить профилактические мероприятия (как медикаментозные, так и немедикаментозные) по предупреждению гипертонических кризов.

В день наступления магнитной бури с учетом ее характеристики и ЛГсиндексов магнитного поля Земли можно более точно установить вероятный уровень гипертонических кризов, используя информацию номограмм.

65

ГЛАВА 5 БИОРИТМЫ И СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Рассматривается концепция биологических ритмов и их влияние на состояние организма человека. Особое внимание уделяется результатам исследований динамики осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы в различные временные интервалы с учетом факторов внешней среды.

5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА

Под ритмами понимают периодически повторяющиеся явления природы. Ритмы, регистрируемые в живом мире, именуются биологическими. С ними связаны как регулярные количественные, так и качественные изменения некоторых биологических процессов, происходящих на разных структурных уровнях организма. Биологические ритмы, совпадающие по длительности с соответствующими геофизическими циклами, называют экологическими. К ним относят многолетние, годовые, сезонные, лунные и суточные изменения жизнедеятельности.

По степени зависимости от внешних условий биологические ритмы разделяют на экзогенные и эндогенные. Экзогенные зависят от воздействующих факторов внешней среды, в частности от метеогелиофизических, фотопериодизации, космического излучения и др. Эндогенные, активные, ритмы совершаются при постоянных внешних условиях, удовлетворяющих нормальным пределам для жизнедеятельности. Активными (эндогенными) биологическими ритмами считают такие, которые имеют колебания, совпадающие по частоте с геофизическими ритмами, и их трудно дифференцировать от экзогенных пассивных ритмов.

Halberg [1969] разделил биологические ритмы на три основные группы: ритмы высокой частоты с периодом до 0,5 ч; ритмы средней частоты с периодом 0,5–28 ч, куда входят ультрадианный (до 20 ч) и циркадный (до 28 ч); ритмы низкой частоты, включающие циркасептанный (недельный), циркавижинтанный (20-дневный), циркатригинтанный (лунный) с периодом около 30 дней и цирканный, или циркануальный (годичный ).

Доказано существование внутренней природной обусловленности основных биологических ритмов в организме человека. Показано, что у однояйцевых близнецов эти ритмы сходны. Например, братья-близнецы были разлучены вскоре после рождения и воспитывались в разных семьях, не зная друг друга. Однако оба обнаружили склонность к одним и тем же занятиям, выбрали одну и ту же специальность и обладали одинаковыми вкусами. Оба брата росли и развивались по одной генетической программе, жили по одним биологическим часам. У них проявился однозначный ритм, оба одновременно прибывали в весе, с 18 лет страдали головными болями, которые возникали во второй половине дня [Доскин, Лаврентьева, 1991].

Если эндогенный ритм биологических процессов коррегируется тремя

66

периодами внешних ритмов, то он совершается как суточный ритм. При выравнивании в течение суток геофизических факторов (атмосферное давление, температура и освещение) устанавливается циркадный (околосуточный) ритм. В природе биологических ритмов еще многое неясно о принципах временной организации живого, о том механизме отсчета времени, который определяет ритмичность биологических процессов и который называют "биологическими или физиологическими часами".

Объяснить механизм суточной биоритмики пытались законом компенсации, согласно которому отклонение какой-либо функции, вызванное тем или иным фактором, компенсируется противоположным по направлению отклонением, благодаря чему средние величины оказываются постоянными. Суточные биологические ритмы представляют интерес для многих исследователей. Сутки в 24 ч не выдуманы человеком, природа сама тесно связала жизнь на нашей планете с движением Солнца и Земли. Постоянный 24-часовой ритм геофизических параметров не мог не оказать действия на становление биологической жизни и ее эволюцию [Анохин, 1962]. Суточный ритм физиологических процессов биологически целесообразен. Благодаря ему человек может напряженно работать в часы оптимального состояния организма, используя периоды относительно низкого уровня функций для восстановления сил. На воздействие внешних факторов организм человекареагирует в зависимости от того, в какой фазе ритма он находится. От фазы ритма зависят сила и направленность реакции организма.

Период, фаза, амплитуда ритма, датчики времени – основные параметры, интересующие хронобиологов.

Существуют собственные биологические осцилляторы (биологические часы) и наблюдаемые периоды ритмов, отражающие работу часов. Биологических часов в организме много, что и объясняет все случаи диссоциации периодов или фаз ритмов, а также сохранение ритмической активности в изолированных органах и тканях. Pittendringh [1971] в качестве источника основной активности предложил рассмотреть энергию метаболизма. В последующем было показано, что энергетический метаболизм является основой всего клеточного обмена и играет роль клеточных часов. Отсчет времени организмом имеет непосредственно генетическую обусловленность. Hildebrandt [1976] установил соответствие различных диапазонов биологических ритмов и механизмов регуляции. Медленноволновая часть спектра (отражающая тотальные функции организма) регулируется геофизической и космической обстановкой. Коротковолновый диапазон зависит от эндогенной регуляции за счет прямого взаимодействия ритмов самого организма. Гипотеза экзогенно–эндогенных часов пытается объяснить как изменчивость, так и стабильность биологических ритмов.

Биологический ритм формируется задолго до рождения ребенка. Как у матери, так и у плода отмечается меньшая частота сердечных сокращений ночью и большая днем. Организм матери является основным источником сигналов времени для будущего ребенка. Начиная с 24 недель плод начинает постепенно реагировать на шумы. Пока этот ритм не меняется, ребенок чувствует себя комфортно [Доскин, Лаврентьева, 1991].

67

Yunis et al. [1973] показали роль генетического фактора в формировании индивидуальных различий по скорости перестройки циркадных ритмов. С возрастом скорость перестройки уменьшается.

Одна из распространенных биоритмологических классификаций, основанная на работоспособности человека в утренние либо в вечерние часы – деление людей на "жаворонков" и "сов", [Доскин, Лаврентьев, 1974]. Установлено, что лица "вечернего" типа легче приспосабливаются не только к работе в ночную смену, но и к двух– трехсменному труду. Однако Н.И. Моисеева, В.М. Сысуев [1981], проводя исследования, "жаворонков" и "сов" в чистом виде не обнаружили, так как все обследуемые были достаточно работоспособны в разное время суток. Лица, у которых максимум по этому показателю падал на вечерние часы, чаще оказывались работающими в вечернюю смену. Они считают, что тенденция к "удлинению" минуты в то или иное время суток относится к числу индивидуальных циркадных характеристик, заканчивающихся очень рано и зависящих от самых различных факторов (пола, сезона года).

Н.Р. Деряпа и соавт. [1985] изучили биоритмологическую особенность человекав полярных районах. В группе обследованных ими лиц, проживающих на Крайнем Севере не более 10 лет, наблюдалось равное соотношение "сов" и "жаворонков". При полярном стаже более 10 лет среди жителей Норильска отмечалось значительное преобладание "жаворонков".

Неодинаковая приспособляемость лиц "утреннего" и "вечернего" типов проявляется в существенных различиях по невротизму и тревожности, уровни которых в первые 10 лет проживания на Крайнем Севере выше у "сов", чем у "жаворонков". Эти различия указывают на большой психический дискомфорт у лиц "вечернего" типа и на возможную причину их обратной миграции в первые годы жизни в Заполярье. В дальнейшем (срок проживания 10–20 лет) межгрупповые различия по невротизму и тревожности нивелируются и появляются вновь у северян с полярным стажем 20 лет. Лица "утреннего" типа отличаются от людей "вечернего" типа большей эффективностью эндогенных механизмов контроля, что имеет значение в районах Крайнего Севера и Антарктиды, где в периоды полярной ночи и полярного дня создаются условия для десинхронизации ансамбля циркадных ритмов.

Кроме указанных ритмов существуют лунные биологические ритмы, представляющие соответствующий научный интерес и имеющие свою историю возникновения, а в связи с этим – много спорных и неясных вопросов, требующих дальнейшего изучения. Например, с зарождения цивилизации явление менструации окружали всевозможными легендами и суевериями. Драматичным является не только само кровотечение, но и его кажущееся совпадение с фазами Луны [Доскин, Лаврентьева, 1991].

По мнению крупного американского биоритмолога Солбергера [Sollberger, 1963], околомесячная продолжительность менструального цикла и ее связь у некоторых женщин с лунным циклом – чистое совпадение. Он заметил, что зачатий в полнолуние больше среди народностей, у которых ночью единственным источником света является Луна. Но эти данные еще не доказывают связи менструального цикла с лунным. Он полагает, что если такая связь

68

существует, она должна обнаруживаться и у животных. Однако у разных видов животных продолжительность полового цикла весьма различна и с лунным ритмом по периоду не совпадает. Так, у собаки он длится 180 дней, у шимпанзе

–36, у макаки – 27, у свиньи – 21, у коровы – 20, у овцы – 16, у морской свинки

–15, у крысы и мыши – 4–6 дней.

Кэтому следует добавить еще и то, что менструальные циклы вообще могут относительно легко синхронизироваться различными внешними факторами. Опытные врачи давно заметили феномен массовых менструаций, когда женщины, живущие в одной комнате, менструируют приблизительно в одно и то же время. Такая же синхронизация менструальных циклов нередко происходит у матери с дочерью [Доскин, Лаврентьева, 1991].

Пока ученым не удалось убедительно доказать связь менструального цикла с лунными влияниями. Однако многих интересует, как реагируют на них другие органы и системы человеческого организма. Еще в древнем мире Луне приписывали вредоносное влияние. Слово "лунатик" стало синонимом "помутившегося разумом". Сейчас есть данные, свидетельствующие о том, что в периоды полнолуния происходит больше убийств, проявлений агрессивности и неуравновешенности.

Однако многие психиатры отрицают такую связь. По их мнению, пре- ступники-безумцы, как и большинство душевнобольных, испытывают регулярную смену настроения в околомесячном ритме. Поэтому больной, переживший кризис в полнолуние, к следующему полнолунию опять будет находиться в некомпенсированном состоянии.

Недавно была установлена зависимость изменения атмосферной ионизации и земного магнетизма от фаз Луны. Исследование лунно–земных связей продолжается, и, возможно, будут найдены новые звенья в системе Луна – человек.

Возможно, что месячные циклы у человекапоявились когда–то как результат приспособления живого организма к периодическим внешним воздействиям, но так как ритмы Луны, Солнца, космического излучения не зависят друг от друга, то и нет четкой связи между месячным ритмом человекаи внешними влияниями. На месячные циклы в организме человеканакладываются ритмически изменяющиеся космические факторы. Исходя из изложенного, В.А. Доскин и И.С. Лаврентьева [1991] рекомендуют женщинам, которые ощущают ухудшение самочувствия в месячном цикле, стараться облегчить себе определенные дни, заранее спланировав их менее загруженными. Однако не следует отказываться от занятий физкультурой, целесообразно лишь сделать их более короткими и исключить прыжки, интенсивные упражнения для мышц живота и поднятие тяжестей. Физкультура помогает женщине сохранить хорошее самочувствие и настроение.

Кроме суточных, лунных биологических ритмов в последнее время придают значение циркануальным биоритмам, под которыми понимают биологические колебания с периодом, равным одному году, их еще называют сезонными. Направленность и диапазон колебаний функций организма в течение года определяется экологическими особенностями вида. В организме человекаотме-

69

чаются годичные колебания биохимических, физиологических и иммунных процессов. В основе циркануальных ритмов лежит комплекс экзо- и эндогенных факторов как адаптивных реакций организма и реакции на сигнальные факторы среды (фотопериодизм, химические компоненты пищи, напряженность геомагнитного поля и эндогенные механизмы сезонных биоритмов).

Сезонные изменения энергозатрат проявляются в различном потреблении пищи в различные сезоны года. У взрослых людей общая калорийность пищи возрастает в осеннее-зимний период. Зимой пища наиболее калорийная: содержит много насыщенных жирных кислот, моно– и полиненасыщенных жирных кислот, холестерина в связи с небольшим количеством овощей и фруктов в рационе. Летом употребляется много углеводов.

Годовые колебания температуры, влажности, атмосферного давления, изменение количественного и качественного состава пищи участвуют в формировании циркануального биоритма на основе наследственноконституциональных особенностей адаптации организма. Н.Р. Деряпа и соавт. [1985], В.И. Хаснулин [1992] считают, что в формировании сезонных биоритмов участвуют различные по своей природе механизмы. Их действие носит адаптивный характер и обеспечивает эффективное приспособление организма к циклическим изменениям условий обитания и образа жизни. Приспособительные изменения любой функциональной системы, направленные на нейтрализацию внешнесредовых воздействий, одномоментно могут вызывать снижение эффективности функционирования других систем организма. Так, при адаптации к холоду иногда отмечаются патологические реакции сердечно-сосудистой и выделительной систем.

Интерес представляют данные о фотопериодизме [Деряпа, 1965; Казначе-

ев, 1980; Хаснулин, 1998; Heldmaier et al., 1981]. Установлено, что со сменой фотопериодизма происходит перестройка функциональных систем организма. Heldmaier et al., [1981] в своих экспериментах показали, что в условиях короткого дня отмечались повышение калоригенного эффекта норадреналина, возрастание бурой жировой ткани. В условиях длинного дня наблюдались противоположные изменения биоэнергетических показателей. Эффективность световых режимов была неодинакова в разные сезоны года. Наибольшее повышение изучаемых показателей происходило во второй половине лета. Эффект длинного дня оказался более выраженным весной.

5.2. БИОРИТМЫ И СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Исследования состояния сердечно-сосудистой системы у больных ишемической болезнью сердца в течение суток показали, что частота различных осложнений всех форм ИБС, включая инфаркт миокарда, оказалась наибольшей в ночной период – с 21 до 3 ч ночи, составляя 31 % "катастроф" с максимумом данного показателя с 21 до 24 ч. Второй наибольший подъем частоты сердечнососудистых инцидентов наблюдался в предвечерние и вечерние часы с 15 до 21 ч, что составляло 25 %. В остальное время суток – с 3 ч ночи до 15 ч имел ме-

70

сто спад этих осложнений [Заславская, 1979].

У больных гипертонической болезнью I стадии выявлены повышение концентрации 11-ОКС в плазме в вечерние часы (24 ч), а также значительная вариабельность индивидуальных параметров ритмов. Более чем у половины больных имеются выраженные нарушения циркадного ритма и концентрации 11-ОКС в плазме. Наиболее общим отклонением является смещение максимума концентрации с утренних на дневные и ночные часы.

Изучение частоты различных осложнений в течение суток позволило обнаружить отчетливую закономерность: нарастание количества случаев острой левожелудочковой недостаточности в ночной период с 21 до 3 ч до 47 % от общего числа осложнений. "Пик" величины данного показателя устанавливался с 21 до 24 ч. С 3 ч ночи до 21 ч частота развития эпизодов острой левожелудочковой недостаточности была меньшей, а ее минимум приходился на утренние и дневные часы.

Тромбозы и эмболии наблюдались с большей частотой в ранние утренние и вечерние, а также ночные часы. На время с 3 до 9 ч и с 18 до 24 ч приходилось 73 % осложнений. Не наблюдалось тромбозов и эмболии в периоды от 24 до 3 ч и с 12 до 15 ч.

Частота внезапной смерти при различных формах ИБС, по данным P.M. Заславской [1979] была наибольшей в ранние предутренний (от 3 до 6 ч) и предвечерний (от 15 до 18 ч) периоды. Причины развития внезапной смерти – тяжелые нарушения ритма сердечной деятельности, включая фибрилляцию желудочков. Изучение влияния времени года на частоту развития осложнений в течение суток не выявило существенных закономерностей. Зимой (с декабря по февраль) рост осложнений ИБС начинался в послеполуденное (с 15 до 18 ч) время и охватывал вечернее (с 18 до 21 ч) и ночное (с 24 до 3 ч) время, составляя соответственно 17,1; 22,8 и 20,0 %. Весной (с марта по май) рост данного показателя наблюдался в те же периоды суток с максимумом с 21 до 24 ч, когда он составил 27,9 %. Летом (июнь – август) наибольшее количество осложнений приходится на период с 18 до 21 ч (23,8 %), несколько меньше – с 15 до 18 ч и с 21 до 24 ч (соответственно 11,9 и 19,0 %). Осенью (сентябрь – ноябрь) максимум осложнений зафиксирован с 18 до 24 ч, достигая 32 % с 18 до 23 ч. Небольшой повторный подъем этого показателя наблюдался с 6 до 9 ч и составил

12 %.

Показана суточная периодика отдельных показателей гемодинамики у больных атеросклерозом, а также малая изменчивость артериального, среднегемодинамического, пульсового и венозного давления при относительно повышенном их исходном уровне в утренние часы (по сравнению со здоровыми людьми) и отсутствии фазы существенного снижения этих параметров ночью.

Особенностью нарушения циркадной организации кровообращения у больных кардиосклерозом является стабильность почти всех параметров электрической и сократительной функций миокарда на протяжении суток при однократном увеличении внутрисистолического показателя в послеполуденное время. Неблагоприятно отсутствие удлинения механической и общей систолы в ночное время, свойственное здоровым людям. У больных с застойной сердеч-

71

ной недостаточностью, на фоне атеросклеротического и постинфарктного кардиосклероза, отмечено несколько иное нарушение циркадной организации гемодинамики по сравнению с больными декомпенсированными пороками сердца. Кроме того, суточная периодика показателей кровообращения при декомпенсированном кардиосклерозе отличалась от таковой у здоровых лиц соответствующего возраста.

Исследование суточной ритмики показателей гемодинамики в зависимости от степени недостаточности кровообращения позволило выявить у больных с застойной сердечной недостаточностью I–IIА стадии повышение систолического, диастолического, среднегемодинамического, пульсового артериального давления в 7 ч утра по сравнению с их величинами у здоровых людей соответствующего возраста. В дальнейшем на протяжении суток у этих больных указанные параметры оставались относительно высокими, не претерпевая существенных колебаний. Можно было отметить лишь тенденцию к росту диастолического и среднего давления в вечерние часы. В отличие от здоровых лиц старшей возрастной группы, у которых продолжительность атриовентрикулярной проводимости стабильна, у больных этой группы величина данного показателя нарастала к 2 ч ночи. Отмечалась стабильность продолжительности электрической систолы, внутрижелудочковой проводимости, времени механической систолы, уровня ВСП у больных при изменчивости указанных параметров у здоровых соответствующего возраста. Установлены также учащение сердечных сокращений в 17 ч, укорочение фазы асинхронного сокращения в 12, 22 ч и тенденция к ее увеличению в 2 ч ночи, что отличает таких больных от здоровых. Это свидетельствует о нарушении суточной периодики ряда показателей гемодинамики у больных кардиосклерозом с недостаточностью кровообращения I–IIА стадии. У некоторых изучаемых параметров смещались максимальные и минимальные фазы на протяжении суток по сравнению с таковыми у здоровых людей соответствующего возраста. Особенно неблагоприятным можно считать стабилизацию относительно высокого уровня артериального систолического, диастолического, среднего, пульсового и венозного давления с некоторой тенденцией к повышению диастолического и среднего давления, учащение сердечных сокращений в послеполуденное время суток.

В развитии ишемической болезни сердца и в ее осложнениях большую роль играет гиперлипидемия. Р.М. Заславская [1979] выявила суточные колебания липидного обмена у больных ИБС и показала, что у больных стенокардией содержание в крови холестерина достоверно повышается в 22 ч в отличие от здоровых лиц этого же возраста. У них наблюдается возрастание концентрации холестерина, общих липидов и триглицеридов в вечерние часы, тогда как у здоровых лиц зрелого, среднего и пожилого возраста колебания уровня этих показателей несущественны. Исходный уровень общих липидов и триглицеридов в 7 ч утра у больных ниже, чем у здоровых соответствующего возраста, у которых отмечается существенное снижение уровня холестерина в полдень.

Подводя итоги по изучению состояния сердечно-сосудистой системы, P.M. Заславская [1979] пришла к выводу, что профилактику нарушений ритма сердца и острой левожелудочковой недостаточности у больных ИБС препара-

72