Человек как биосоциальный объект исследования (интегративный функционально-системный подход в физиологии)

Человек как биосоциальный объект исследования (интегративный
функционально-системный подход в физиологии)
Камакина И.Н., 11-б класс, средняя школа №16, ЦДЮТ, НОУ «Вектор», г.
Киров
Научный руководитель: проф. Спицин А.П., зав. кафедрой патологической
физиологии Кировской государственной медицинской академии
Актуальность темы. К настоящему времени накоплен большой массив
сведений
о
деятельности
различных
систем
организма.
Возникла
необходимость применить интегративный подход для характеристики человека
как индивидуальной личности и биосоциального объекта.
Исторически сложились разные способы обобщения человеческой
сущности, которые основывались на биологической стороне проблемы с
привлечением анализа социального положения человека – члена общества.
Использовался психофизиологический подход, однако он подвергался критике
со стороны как физиологов, так и психологов (И.М. Сеченов, С.П. Боткин, И.П.
Павлов, П.К. Анохин, З. Фрейд и др.). Метафизическая связь психосоциальной
и физиологической сторон рассмотрения индивида, конечно, упрощена.
Диалектическое видение этой проблемы – рациональнее.
Цель работы – создание логической схемы – модели (матрицы)
взаимодействующих
функциональных
систем
организма
человека
как
биосоциального объекта исследования.
Задачи работы:
1.Представить целостную блок-схему объекта исследования;
2.Найти способы определения доминирующих (главенствующих) внутрии межсистемных связей в блоках структур организма в текущий ситуационный
момент;
3.Выделить иерархию регуляторно-управляющих механизмов и соотнести
соматическое и психическое звенья в характеристике личности человека в
социуме.
Объект исследования – человек, состояние функциональных систем
человека в различных ситуациях экологической и социальной среды.
Методика решения задач исследования – состояла в изучении проблемы с
точки зрения диалектического подхода в анализе функциональных систем
организма и поведения человека на основе построения универсальной схемы
(матрицы) взаимодействующих функциональных блоков на всех уровнях
регуляции управления.
Результат и рекомендации: пользование блок-схемой можно начинать с
любого звена, которое так или иначе связано (стрелки) с другими звеньями (с
учетом их физиологического состояния). Удобно сначала обратить внимание на
центральные функциональные блоки «ромашки жизни», где представлены
молекулярные и клеточные механизмы обменных процессов. «Метаболический
котел»
(В.А.
Шидловский,
обеспечивается
1982)
вещественными,
энергетическими и информационными потоками путем доставки нутриентов,
электролитов, макро- и микроэлементов, витаминов, биологически активных
веществ в кровь и лимфу, а оттуда через гистогематические барьеры (ГГБ –
Л.С. Штерн, 1971) в ткани органов и обратно. Транспортные пулы,
функциональные блоки (А.М. Уголев, 1983) и, наконец, функциональные
системы (ФУС – П.К. Анохин, 1975; К.В. Судаков и соавт., 1999) осуществляют
динамическую стабилизацию среды – гомеостазис (Ю.В. Урываев) за счет
биокибернетических процессов саморегуляции, самоконтроля, регуляции и
управления
функциями
на
уровнях
системной
иерархии,
включая
биохимические, биофизические и физиологические механизмы реагирования в
пространстве и времени.
Кардиореспираторная
система
четко
реагирует
на
изменения,
происходящие в организме. Деятельность сердца выступает в роли амплитудночастотного индикатора функционального состояния организма в целом. Это
широко используется в качестве диагностических тестов в клинических
исследованиях. Данные показатели были нами удачно соотнесены с факторами,
формирующими индивидуальную личность, а тестированием оценены качества
индивида, что отвечает требованиям медицины – «лечить не болезнь, а
больного».
Исследование
кардиореспираторной
системы.
Регистрировали
систолическое (АДС) и диастолическое (АДД) артериальное давление, а также
частоту пульса (ЧСС). Среднее артериальное давление (САД, мм. рт. ст.)
определяли
по
формуле
Хикема.
Величину
общего
периферического
сопротивления (ОПС) рассчитывали по формуле Пуазейля. Исследование
ударного объема непрямым способом производили по формуле Старра: УО =
90,97 + 0,54 * ПАД – 0,57 * АДД – 0,61 * возраст.
Минутный объем кровообращения (МОК) определяли как произведение
УО на ЧСС. Величину сердечного индекса (СИ) рассчитывали по отношению
МОК к одному квадратному метру поверхности тела. Энергетическую
характеристику сердечной деятельности определяли по величине минутной
работы сердца (А, кГм) по формуле А = 0,014 * СДД * МОК. Показатель
эффективности кровообращения (ПЭК) высчитывали по формуле: ПЭК =
(АДС/ЧСС) * 10. Вычисляли индекс сократительной способности миокарда
(ИССМ): ИССМ = УО/ЧСС; индекс Квааса (ИКВ): ИКВ = (ЧСС/АДС) * 10;
индекс работы сердца (ИРС = УО/ЧСС); коэффициент эффективности
кровообращения - КЭК = ПД * ЧСС / 100. Индекс кровообращения (ИК,
мл/кг/мин) рассчитывали по формуле: ИК = (УО * ЧСС) / М, где М - масса тела
(в кг); индекс уравновешенности взаимодействия тонуса магистральных и
периферических артериальных сосудов (ПД / АДД - индекс тонуса сосудов
(ИТС)). Определяли адаптационный потенциал системы кровообращения (АП)
в баллах (Апанасенко Г. Л., 1988).
При анализе ритма сердца был использован метод вариационной
пульсометрии по Р. М. Баевскому (1979, 1980, 1995).
По
исходному
динамическому
ряду
RR-интервалов
следующие статистические характеристики сердечного ритма:
 М (математическое ожидание);
 СКО (среднее квадратическое отклонение);
рассчитывали
 КВ (коэффициент вариации);
 ВР (вариационный размах);
 Мо (мода);
 АМо (амплитуда моды);
 As (асимметрия);
 Ex (эксцесс);
 ИВР (индекс вегетативного равновесия);
 ПАПР (показатель адекватности процессов регуляции);
 ВПР (вегетативный показатель ритма);
 ИН (индекс напряжения регуляторных систем).
Для выявления и оценки периодических составляющих сердечного ритма
проводили спектральный анализ, который позволяет вычленить колебания
ритма сердца различной периодичности. Выделяли 3 частотных диапазона.
Мощность колебаний длительности интервалов RR в диапазоне высоких частот
(High Frequency - HF, мс2) - от 0,15 до 0,40 Гц. Мощность в этом диапазоне
частот,
как
полагают,
в
основном
отражает
колебание
тонуса
парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (Pinna G, 1991).
Мощность в диапазоне низких частот (Low Frequency - LF, мс2) - от 0,04 до 0,15
Гц. Принято считать, что на мощность в этом диапазоне частот оказывает
влияние изменение тонуса как симпатического, так и парасимпатического
отдела вегетативной нервной системы (Kjeiigren O., Gomes J. A., 1993; Malik M
et al., 1993; Malik M., Camm A.J., 1993). Мощность в диапазоне очень низких
частот (Very Low Frequency - VLF, мс2) - 0,003, до 0,04 Гц. Для оценки
соотношения симпатических и вагусных влияний на синусовый ритм
вычисляли отношение мощностей в диапазоне низких и высоких частот
(LF/HF). Для общей характеристики активности регуляторных систем
рассчитывали показатель активности подкорковых центров (ИПЦ) и показатель
активности регулирующих систем (ПАРС).
Состояние
функции
внешнего
дыхания
изучали
с
помощью
компьютерного пневмотахометра ("ПТ-1"). Рассчитывали жизненную емкость
(ЖЕЛ) легких, форсированную жизненную емкость легких за 1 с. в процентах
от ЖЕЛ (ФЖЕЛ 1, проба Тиффно). Легочные объемы приведены в системе
BTPS. Кроме того, рассчитывали должные показатели (ДОд, ДЖЕЛ).
Оценку толерантности к гипоксии проводили с помощью проб Штанге и
Генча.
Исследование высших психических функций. Для оценки внимания нами
использованы
автоматизированные
двухцветная
красно-черная
таблица,
корректурная таблица, таблицы Горбова, Горбова-Шульце, а также методика
"Расстановка чисел".
Исследование памяти проводили по компьютеризированным методикам
"Количественные отношения", "Сложные аналогии", "Закономерности ряда",
"Исключение слов" и матриц Равена.
Оценку логического мышления производили по простой зрительномоторной реакции (ПЗМР) с расчетом количественных критериев (СНС, УФВ,
ФУС, УР).
Психофизический профиль личности определяли с использованием
компьютеризированных опросников Кеттела, Мини-Мульт, УСК, Т. Лири.
Выявление типа темперамента проводили по опроснику В. М. Русалова.
Для оценки экстраверсии - интроверсии и тревожности использовали
адаптированные
опросники
Айзенка
(57
утверждений),
Тейлора
(60
утверждений), САН, ШАС, Кондаша, Филлипса, Спилберга в модификации
Ханина, Басса-Дарки и цветовой тест Люшера, который проводился дважды с
промежутками в 3 мин.
Оценка толерантности к умственным нагрузкам. Для оценки умственной
работоспособности и вегетативной реакции на дозированную умственноэмоциональную нагрузку применяли корректурные таблицы, пробу Крепелина
"Сложение чисел с переключением" и таблицы Шульце. Вегетативные реакции
в ходе выполнения тестов исследовали методом вариационной пульсометрии с
последующим математическим анализом сердечного ритма.
Выводы. Таким образом, интегративный подход позволяет видеть
изучаемый объект исследования целостно и одновременно можно выделять
отдельные составляющие элементы в их взаимосвязи с другими системными
блоками, что поможет исследователю и студенту «не затеряться» в потоках
информации и систематизировать свои знания в этой области с перспективой
расширения и углубления их.
Список литературы:
1. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. – М.:
Наука, 1975. – 448с.
2. Апанасенко Г. Л. Оценка физического развития: методология и практика
поисков критерия оценки // Гигиена и санитария. - 1983. - №12. - С. 5153.
3. Баевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии.
- М.: Медицина, 1979. - 295с.
4. Баевский Р. М., Берсенева А. П. Донозологическая диагностика в
практике массовых обследований населения. - Л.: Медицина, 1980. 207с.
5. Баевский Р. М. с соавт. Методика оценки функционального состояния
организма человека // Медицина труда и промышленная экология. - 1995.
- №3. - С. 30-34.
6. Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем / под
ред. К. В. Судакова. – М.: Медицинское информационное агентство,
1999. – 718с.
7. Уголев А. М. Функциональная эволюция и гипотеза функциональных
блоков // Эволюции биохимии и физиологии. – 1983. – Т. 19, №4. – С.
390-399.
8. Урываев Ю. В. Высшие функции мозга и поведение человека
(физиологические основы). Учебное пособие. ММА им. И. М. Сеченова.
1996. – 220с.
9. Шидловский В. А. Современные теоретические представления о
гомеостазе / В кн.: Итоги науки и техники, сер. «Физиология человека
животных». – М., 1982. – Т. 25. – С. 3-18.
10.Штерн Л. С. Непосредственная питательная среда органов и тканей. М.,
1971. – С. 84-88.
11.Kjellgren O., Gomes J. A. Heart rate variability and bareflex sensitivity in
myocardial infarction // Am. Heart J., 1993. - N 125. - P. 204-215.
12.Malik M., Camm A. J. Components of heart rate variability - what they really
mean and what we really measure // Am J. Cardiol., 1993. - N 72. - P. 821822.
13.Malik M., Camm A. J. Heart rate variability: from facts to fancies // J. Am.
Coll. Cardiol., 1993. - N 22. - P. 566-568.
14.Pinna G. et al. Reliability of spectral analysis of the heart rate variability
signal from a commercial // Holter system. Comput. Cardiol., 1991. - P. 951953.