CC BY
117
гидролиза - галактозе, являющейся необходимым компонентом цереброзидов нервной ткани мозга новорожденного [1, 5]. Молочный сахар стимулирует рост бифидобактерий, обеспечивает низкий уровень рН в стуле детей, подавляя патогенную флору и облегчая абсорбцию кальция. Пищевое значение бифидофактора еще не установлено. Имеются данные о том, что его составные компоненты используются в построении групповых антигенов групп крови. При недостаточном поступлении углеводов в организм новорожденного нарушается усвояемость других пищевых ингредиентов, ухудшается пищеварение. Недостаток углеводов ведет к нерациональному использованию энергетических ресурсов белков и к скрытой белковой недостаточности. Содержание углеводови лактозы представлены в табл. 8.
Оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов при естественном вскармливании 1:3:6. Жизненно важную, специфическую роль играют обязательные компоненты молока - микроэлементы. Содержание микроэлементов и динамика их изменения отражают, прежде всего, их биологическую роль в процессе роста и развития новорожденного. Их нехватка может привести к задержке роста, аномалиям общего развития и увеличению заболеваемости в неонатальном периоде. Высокая потребность в микроэлементах у новорожденных удовлетворяется их содержанием в молозиве и молоке. Результаты микроэлементного состава молока у родильниц - табл. 9.
Из приведенных данных видно, что в молоке родильниц группы сравнения снижено содержание железа, меди, цинка, лития и селена (р<0,05), по другим элементам разница концентраций в сравниваемых группах была несущественной. Минеральный состав женского молока меняется при переходе ог молозива к зрелому молоку в сторону снижения компонентов, что адаптировано к потребностям ребенка первого года жизни. Идет снижение концентрации этих минералов в молоке родильниц группы сравнения по сравнению с группой контроля, но эти данные недостоверны. Соотношения кальция и фосфора 2:1 в группе сравнения остается оптимальным (табл. 10). Уровни натрия и магния также не имели достоверных различий.
Таблица 10
Содержание минералов в женском молоке обследованных родильниц
(мг/%)
Натрий Калий Кальций Магний Фосфор
Группа сравнения n=50 39,26 ±2,013 49,66 ±0,015 20,34 ±0,01 3,05 ±0,015 13,15 ±0,03
Группа контроля n=20 52,25 ±0,011 60,68 ±0,015 59,38 ±0,012 3,05 ±0,003 12,17 ±0,02
Сравнение с учетом критерия Ньюмена - 1- лса 2 q 1,391 0,630 2,237
P >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
Полноценность материнского молока характеризуется содержанием в нем витаминов. Оно богато жирорастворимыми витаминами А, Д, Е, К и комплексом водорастворимых витаминов группы В, обеспечивая высокую потребность в них ребенка. Содержание жирорастворимых витаминов молока с увеличением срока лактации может снижаться, но их концентрации стабильны, что объясняется их связью с жировыми депо. Уровни водорастворимых витаминов более вариабельны и связаны с рационом питания кормящей матери. Данные табл. 11 говорят о снижении уровня витамина С в молоке у родильниц группы сравнения по сравнению с молоком здоровых родильниц (р<0,01).
При исследовании пищевой ценности грудного молока установлено, что у родильниц с резус-конфликтом и ЖДА калорийность молока достоверно ниже, чем у здоровых, что является следствием снижения уровня жиров, углеводов и белков в молоке этих родильниц (табл. 12).
Таблица 11
Содержание витаминов в женском молоке (мг%)
Витамин С Витамин Е Каротин
Группа сравнения, n=50 1,2±0,12 0,07±0,10 0,02±0,006
Группа контроля, n=50 6,3±0,11 0,89±0,12 1,18±0,005
Сравнение с учетом критерия Ньюмена - Кейлса 1- 2 q 3,548 1,198
р <0,001 >0,05 >0,05
Таблица 12
Сравнительные результаты калорийности молока в обследованных группах (ккал/100мл)
Группы Дни лактации
2-е сутки 6-е сутки
Группа сравнения 21, 26±0,0,2 41,47±0,4
Группа контроля 32,62±0,36 54,64±0,18
Динамика калорийности молока на 2 сутки лактации в группе сравнения ниже на 30,5%, на 6 сутки - на 19,5% по сравнению с показателями калорийности молока у родильниц группы контроля. Калорийность молока у родильниц с резус-сенсибилизацией со временем возрастает, что связано с более частым опорожнением молочных желез. К 6 суткам пуэрперия титр антител в молоке снижался, и состояние новорожденных позволяло переводить их с донорского молока на материнское, что улучшало качество и увеличивало объем отделяемого молока.
Выявлены негативные явления в химическом составе грудного молока родильниц с сочетанием резус-конфликта и ЖДА. Отмечен дисбаланс содержания аминокислот в сторону уменьшения незаменимых аминокислот, включая и частично незаменимые, диссоциация микроэлементного состава: снижение таких жизненно важных микроэлементов, как железо, медь, цинк, и кратное снижение концентрации витаминов С. Сочетание резус-конфликтной беременности и ЖДА со свойственными им осложнениями приводит к нарушениям лактации не только качественного, но и качественного характера.
Литература
1.Вронцов ИМ., Фатеева ЕМ. Естественное вскармливание детей: его значение и поддержка.- СПб, 1998.- С.245-256.
2.Омаров Н.С-М. Влияние гестоза в сочетании с ЖДА на лактационную функцию.- Махачкала,1999.- С.96.
З.ОмаровН.С-М. // Южно-Рос. мед. ж.- 1999.- №4.- С.52.
4.Тамазаева Х.Н. Лактация при иммуноконфликтной беременности.- Махачкала,2005.- С.126.
5.Lukas A. // Biology of human milk.- 1999.- №7.- P. 27.
УДК 615.84
ПАТТЕРНЫ ЗОЛОТОЙ ПРОПОРЦИИ КРОВИ В ПРИРОДНОЙ МЕТРОЛОГИИ
В.Н. КИДАЛОВ, А.А. ХАДАРЦЕВ, А.В. ЧЕЧЕТКИН, Н.И. СЯСИН,
| В.В. ИГНАТЬЕВ *
Под паттерном (от лат. ра^опыя - модель, образец для подражания, шаблон, стиль, узор, выкройка) понимают систематически повторяющийся устойчивый элемент поведения системы, ее части или ее модуля [19]. Существование паттернов
Таблица 9
Содержание микроэлементов в женском молоке (мг/%)
Железо Медь Цинк Марганец Кобальт Никель Литий Селен
Гр. сравнения n=50 0,542 ±0,067 0,477 ±0,043 4,649 ±0,007 0,026 ±0,005 0,008 ±0,001 0,007 ±0,003 0,029 ±0,005 0,00032 ±0,0001
Гр. контроля n=50 0,594 ±0,054 0,496 ±0,051 4,872 ±0,005 0,025 ±0,002 0,01 ±0,001 0,008 ±0,002 0,03 ±0,002 0,00059 ±0,0004
Сравнение с учетом критерия Ньюмена-Кейлса 2 q 0,370 0,317
р <0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05
р >0,05 <0,05 <0,05 >0,05 >0,05 >0,05 <0,05
*
Санкт-Петербург,. Тула
обусловлено тем, что любое изменение неживой или живой системы оставляет след, являющийся памятью об этом изменении. Так отложение кальциево-фосфатных солей в виде шипов на поверхностях костей локомоторной системы человека являются памятью об изменениях в потоках биологических жидкостей в этом регионе. Память физиологической системы запечатлевает и накапливает следы поступающей информации, позволяя молекулам и клеткам этой системы самоорганизовываться в виде особых форм паттернов высшего или низшего уровней организации живого. Причина появления и функционирования паттернов пока не ясна. Предполагается, что существование живого обусловлено светом. По Декарту все люди имеют один и тот же «естественный свет», где пребывают и откуда, якобы, черпаются «плодотворные врожденные идеи». Находясь в «свете», человек легко и мгновенно схватывает «невербальную очевидность» предметов. Физикам известен эффект «пространственного синхронизма» при воздействиях на системы с распределенными параметрами. В таких системах соразмерными между собой оказываются пространственные масштабы движения и изменения физических параметров. Для резонирования подобной распределенной системы решающим становится не временное, а пространственное согласование с ней стороннего возбуждения [2, 3]. «Свет» (электромагнитные волны в гравитационном поле) обусловливает зарождение в формирующихся системах бесконечного, но счетного множества «собственных» колебаний, которые могут быть движущей силой формирования паттернов и их гармонизации.
Считается, что природа может использовать паттерны вместо сложных анализаторов смыслообразования. Так в отношении мозга животного существование паттерна часто эволюционно предшествует формированию смысла. Например, собака «понимает», что пойдет гулять, когда хозяин одевается, когда его действия и исходящая из них информация начинают совпадать с паттерном «прогулка». В подобных примерах проявляется еще одно важное свойство паттерна: его способность активироваться целиком при активации любой своей части [18]. Иными словами, паттерны обладают свойством использовать коды, причем любая часть паттерна сама является кодом, способным немедленно запускать весь паттерн. При этом в живых системах природа использует оптимальную кодировку посредством знаков, которая не требует передачи огромного массива информации [17]. Этот принцип позволяет живой системе мгновенно распознать ситуацию, своевременно реагировать на нее, приспосабливаясь к агрессивным изменениям среды. Паттерны сами становятся средством коммуникаций, при этом они способны эволюционировать в паттерны более высокого уровня организации. В отдельных ситуациях более мощный паттерн начинает превалировать над слабым и, которые, в свою очередь, способны объединяться в более организованные паттерны, которые стремятся инкапсулироваться, то есть целиком завладеть информацией имевшей ранее отношение к другим паттернам. Это свойство наиболее легко реализуется при осуществлении паттерном поиска энергетической и функциональной оптимальности системы на основе золотой пропорции или Ф [4].
Хронологичность - неотъемлемое свойство паттернов, обусловливает их построение по мере поступления информации и в порядке ее поступления. Это означает, что в самом паттерне расположение информации несколько хуже возможного оптимального. Однако поступление нового объема свежей информации позволяет живой системе строить более современную модель паттерна. В механизме такого построения наблюдают две следующие линии [18]. При построении паттерна информация самоорганизуется, находит в нем свое особое место. Ее встраивание («прилипание») происходит по принципу сходства. Например, у собаки абсолютно доминирует «пищевой» паттерн, поэтому вся информация первично сортируется по принципу «съедобное -несъедобное». Паттерны динамично изменяются, растут, объединяются с другими паттернами или поглощают их. При этом естественного механизма для прекращения роста паттерна не существует. Иногда паттерн может стать неподходящим для актуальной информации, но будет продолжать расти. Перечисленные свойства паттернов используются природным системами для оценки процесса самоорганизации, то есть для естественной метрологии. Посредством паттернов может осуществляться оценка реального состояния самой системы в каждый момент. Одновременно проводится поиск степени ее оптимальности, приспособленности к изменившимся условиям.
Среди фундаментальных паттернов интерес могут представлять часто встречающиеся паттерны золотой пропорции, широко представленной природой в неживых космических объектах, в воде, в сложных живых биологических системах, их молекулах, кластерных образованиях, а также в атомах и элементарных частицах [1,8].
«Праматерь жизни» - вода, остающаяся жидкостью в пределах температурного диапазона 0-100оС обладает удельной теплоемкостью с минимумом вблизи «золотой точки» этого диапазона - около 37оС. Нормальная температура «ядра» человеческого тела, состоящего на две трети из воды, также находится в диапазоне температур 36-38оС (внутренние органы имеют более высокую температуру, чем наружные). Молекула воды построена по принципу золотого сечения. Ее двухмерный образ успешно описывается «золотым треугольником», в котором проявляется пифагорейское отношение ОА:АВ = ОВ:АВ «0,618, а угол а составляет 108,0о. Гармонические признаки золотого сечения проявляются даже в твердом состоянии воды [4]. Во льду отношение длин связей О-Н к Н-Н равно
0,100:0,163 = 0,613 и угол а = 109,5о. Для пара воды это соотношение несколько дальше от золотой пропорции (соотвВадвацв*® (ГеШеи 104реоХела живого человека 36,8оС обладает особой, квазикристаллической упорядоченностью в его клетках, а именно количество разорванных и сохранившихся тетра-мерных связей в биожидкости примерно одинаково. Это обеспечивает равновероятное протекание биопроцессов в обоих направлениях [9,11]. Следовательно, в структуре воды, находящейся вне организма и в живом организме проявляется один из самых мощных природных паттернов - паттерн золотого сечения.
Производные паттерны золотого сечения в организме оперируют числами Фибоначчи, обеспечивая гармоничное функционирование всех ключевых систем жизнеобеспечения человека, включая лимфу и кровь (79 % - вода, 21 % плотные вещества). Температура тела, находящаяся в золотой точке между 0 и 100 оС позволяет создать в клетках крови, в частности, в эритроците, условия теплового комфорта с расходом минимума энергии на поддержание теплового баланса. При этом в клетке создаются наиболее благоприятные условия для протекания биологических процессов. Паттерн золотого сечения определяется при исследовании функционирующего головного мозга, в пяти его физиологических состояниях наглядно проявляются числа ряда Фибоначчи: сон, с преобладающим спектром мозговых ритмов 1-3 Гц:, восприятие стресс-информации (3-8 Гц): покой (8-13 Гц), умственная работа (1334 Гц): эмоциональное возбуждение (34-55 Гц) [12,15]. В сосудистой системе и системе крови распространены паттерны, отражающие цифры фибоначчиева ряда. Выявлены пропорции золотого сечения во временных промежутках систолы, диастолы и полного сердечного цикла, в геометрии кровеносной сосудистой системы, в бифуркациях «сердечных тройников» [16, 19].
При оценке соотношения клеток кровяных ростков в методике исследования гемоиммунной реакции клеточного типа (ГИРКТ) здоровых и больных людей по морфологическому показателю реактивности (МПР) нами обнаружено следующее: отрицательная ГИРКТ (МПР в сумме 5-8 баллов) соответствует оптимальному уровню резистентности организма, граничной является ГИРКТ с МПР 9-13 баллов, а отрицательной (явно патологической) 14-21 балл и более [6,13].
Ранее в диссертационной работе В.В. Игнатьева и наших совместных публикациях [5,7] установлено, что получаемую информацию живая система использует для поиска оптимума ее взаимоотношений или сосуществования с изменяющейся окружающей средой. Обнаружено, что в этом процессе широко используются числа ряда Фибоначчи. Как известно, сторонники теории эволюции полагают, что число Ф позволило человеку выжить в условиях естественного отбора, поскольку природа оперирует золотой пропорцией и числами ряда Фибоначчи на протяжении жизни человеческой особи. Так Ф и закономерности фибоначчиева ряда проявляются в длительности известных возрастных периодов физиологических перестроек на протяжении человеческой жизни: во внутриутробный период, 1-2; 35; 8-13; 13-21; 21-34; 34-55 и 55-89 лет [13]. То, что природа осуществляет собственный «метрологический» поиск, видно из хорошо известных примеров о приближении и удалении физиологических структур и функций к золотой пропорции. Например, спираль моллюска, построенная по паттерну золотого сечения -не идеальна, не идеально соответствуют золотым пропорциям природные логарифмические спирали (раковины моллюсков), у конкретных людей соотношение частей тела не совпадает с
точностью до сантиметра с золотой пропорцией. Цветки растений лишь приблизительно правильны, в отличие от рукотворной кремлевской звезды. Даже рука человека, построенная по алгоритму фибоначчиева ряда, не является абсолютным эталоном золотых пропорций. Приближение к числу Ф в соотношении фаланг пальцев у людей с различными типами соматической конституции различно. Подобные наблюдения свидетельствуют о том, что паттерны золотого сечения определяют не стационарное состояние системы, а границы пульсаций любого живого процесса, причем их регистрация может зафиксировать конкретную исследуемую точку не в точном локусе золотого сечения, а в восходящем и нисходящем колене конкретного цикла (процесса).
Паттерны золотого сечения в узком временном интервале можно рассматривать как срез ситуации в настоящий момент, причем она не обязана полностью отвечать в этот момент точному стандарту золотой пропорции, иначе мир был бы «однообразен и скучен, как геометрический чертеж». Паттерн золотых пропорций существенно ограничивает разброс возможных комбинаций составных элементов или процессов в живой системе. Иначе слишком часто возникали бы комбинации угрожающие самому существованию паттерна и всей системы в целом. На основании многочисленных наблюдений за функциями организма и системы крови можно заключить, что паттерны являются естественным «инструментом» организма и его систем для осуществления поиска функционального и энергетического оптимума. Приведем основные положения нашей гипотезы в отношении упомянутого поиска.
1. Любая природная система пытается минимизировать свои затраты энергии, направленные на обеспечение своих функций, своего строения, либо своих пропорций.
Рассмотрим эти попытки на основе процесса кристаллообразования в живых организмах. Известно, что кристаллы оптимизируют компоновку своих молекул в кристалл так, чтобы минимум свободной энергии затрачивался на формирование этой компоновки. Вместе с тем кристаллизация является естественным способом аккумуляции энергии, присущей структуре в жидком состоянии. Кристаллы представляют собой дискретные системы, так как состоят из конечной структуры молекул или атомов. Поиск минимума затрат свободной энергии при росте кристалла происходит в дискретном множестве допустимых расположений и компоновок конкретного числа атомов или молекул. Пример дискретного множества - колода карт. Возможных вариантов расположения этих карт - множество, но оно дискретно.
В примерах мы имеем дело с дискретными системами. Кристаллические структуры представляют собой совокупности атомов или молекул одного класса либо образования, состоящие из счетного множества сочетаний дискретных компонентов (кристаллы поваренной соли, кристаллы солей и белков, обнаруживаемые в органеллах клеток). Все объекты живой природы - молекулы, субклеточные образования, клетки, многоклеточные организмы и их популяции -являются также дискретными объектами, представляющими собой с математических позиций счетные множества. В этом их единство с объектами неживой природы. Однако все неживые дискретные системы следует считать сформировавшимися (достаточно устойчивыми и находящимися в минимуме своей энергии).
2. В формировании живых систем (состоящих из дискретных элементов — молекулярных комплексов, клеток, органов, систем, даже групп и популяций людей) пр-ирода использует технологии фракталов и паттернов золотого сечения.
Пример - рост кости с ее формированием из простых одинаковых или подобных элементов путем кристаллизации. В живых системах наращивание структурных единиц ведется с применением фибоначчиевых чисел на уровне молекулярных комплексов. Но как только закончится построение клеточной функциональной системы, то организовываться начинает тканевая, органная, а затем и полиорганная функциональная система.
3. При организации системы количественные соотношения ее элементов постоянно уточняются.
В этом процессе те мерки (количественные соотношения), которые применялись при формировании системы на молекулярном уровне, уточняются при переходе на клеточный, тканевой, органный или системный уровень, хотя молекулярный уровень остается фундаментальным камнем для последующих уровней организации. Вместе с тем, они часто оказываются непригодными для более высоких уровней организации живого и именно поэтому уточняются, так как в развивающихся биосистемах идет
постоянный поиск истинного энергетического минимума. Сформированная биологическая система приближается к истинному минимуму затрат энергии, но не достигает абсолютного истинного минимума (не находит его). В этом суть и проблема живого. Если неживую систему можно считать находящейся в «истинном энергетическом минимуме» по определению, то живая система лишь в какой-то мере приближается к нему, находит нечто близкое, но, так как любая живая система не оптимальна, то, после некоторого приближения к минимуму, она переходит на новый уровень организации, поиска экстремума.
Принципиальным различием между неживыми и живыми системами является то, что неживые системы принципиально оптимальны, а природная живая система всегда стремится к оптимуму своего развития, но никогда не достигает экстремума (то есть неоптимальна). Живая система (независимо от уровня ее организации), приближается к экстремуму (к оптимуму своего функционального и энергетического состояния) в экспоненциальном развитии, в бесконечном стремлении, в вечном и полностью недостижимом процессе. Пример: динозавры были в свое время приближены оптимально к условиям на Земле, но экспоненциальное их развитие «заставило» природу искать другой оптимум и вытеснить этот вид за счет других видов животных. Этот процесс продолжается и сейчас, пока человек является приближенно оптимальным видом природной эволюции. Но может наступить время, когда природа «начнет искать» видовой оптимум с помощью другого более или менее совершенного вида, развитие которого будет лучше отвечать ее «плану».
4. Живые и неживые системы работают и формируются в дискретных множествах. В множествах неживых систем не имеет существенного значения параметр времени («системы забыли о времени»). Они достигли оптимума и находятся в нем бесконечно долго. Живые системы, выделившись из неживой природы, принципиально существуют во времени и в определенный для них временной интервал постоянно находятся в поиске своих минимумов энергии. Живые системы работают за счет энергии Солнца, которая никуда не исчезает, а лишь перерабатывается, трансформируется, аккумулируется и «переливается», переходя из одной формы и системы в другую [10,14]. Объекты живой природы - нестационарны, т.е. имеют начало и конец и за время существования не могут полностью достичь энергетического оптимума, но вынуждены искать экстремум (максимум или минимум) некоторого функционала в дискретном множестве.
5. Квазистационарные системы или процессы живой природы, в отличие от стационарных процессов неживого мира, «разыскивают» минимум затрат свободной энергии применительно к своему настоящему эволюционному этапу.
Поиск этого минимума живыми объектами (так же, как и не живыми) определяется вторым началом термодинамики, но поиск протекает в системах, являющихся нестационарными, динамично развивающимися во времени и адаптирующимися к условиям своей «жизни». Нахождение экстремума ведется путем подбора и комбинирования дискретных элементов, составляющих множества. Рассматриваемые неживые и живые системы либо достигают энергетического оптимума (экстремума), либо разыскивают его в дискретном множестве. Хотя бы одно из состояний искомых этими системами должно иметь энергетический минимум.
6. Поиск оптимума в дискретном множестве может производиться с помощью некоторого алгоритма (плана). Из теоремы
Н.Н. Воробьева (1978) в отношении трансцендентных функций вытекает, что, если система ищет некоторый экстремум затрат свободной энергии, она не может непрерывно вычислять, а вынуждена проводить вычисления пошагово, когда экстремум легко находится с помощью производных. Допустим, максимум или минимум какой либо функции соответствует тому, что производная в этой точке равна нулю. При этом, если вторая производная отрицательная - это максимум, а положительная - это минимум. Между минимумом и максимумом можно выделить ряд интервалов. Система включает свой функциональный паттерн самоорганизации при появлении входящей информации. Она разбивает интервал, и определяет, где она может существовать. Например, системой самоопределено, что она находится в середине интервала. Самоопределение является счетным процессом, в результате которого получается некое число, определяющее ее положение (состояние, координаты). Встает задача следующего шага: куда направить вектор развития, идти - вправо или влево, где находится экстремум? Если поисковый анализ показывает, что слева
его нет, значит, справа - ближе к экстремуму. Чтобы к нему приблизиться вплотную, этот правый отрезок может быть, в простейшем варианте, разбит на равномерные участки. Но тогда ситуация с разбиением повторяется многократно и процесс существенно затягивается.
В том же случае, когда интервал разбивается в золотой пропорции (0,618), то оказывается, что скорость поиска наиболее близкого к экстремуму пути увеличивается. Если сначала проведена оценка на большом отрезке (61,8 % участка) и там экстремума нет, то при втором шаге оценки используется уже участок в 38,2 %, где экстремум может быт найден в 1,62 раза быстрее. Маленький отрезок следующим шагом делить в золотой пропорции также менее затратно, и таким образом поиск точки нахождения экстремума ускоряется. Иные рассечения отрезков для целей поиска оказываются менее оптимальными, ибо дают большее количество шагов в процессе поиска, либо менее надежны. Дело в том, что в любой «ищущей» системе может быть осуществлено лишь определенное, причем минимальное (из-за необходимости экономии энергии) шагов. Эмпирически установлено, что процессы в природе, обеспечивающие развитие и рост, при нахождения оптимальных направлений роста связаны с численными характеристиками ряда чисел Фибоначчи, а их соотношения оказываются близкими к числу Фидия. Следовательно, минимизация количества «поисковых» шагов осуществляемых паттернами живой (самоорганизующейся) системы оказывается связанным с числом Ф и числами Фибоначчи.
7. Природа (живой организм) использует для поиска экстремумов Ф-ичную систему счисления, но не обязательно только арифметическую, возможно логарифмическую и другие зависимости от чисел золотого сечения.
Система счисления для живого организма не определяется какой-то одной пропорцией, но она может использовать множество различных вариантов подсчета, в основе которых лежит золотое сечение. Введенные в обиход людьми метрические системы: метр, вершок, сажень, верста, локоть, фут, дюйм и др. могут используются людьми, но природа «может и не знать», тех или других мер, например - «не знать», что такое метр. Наблюдения показывают, что весь организм построен как фрактальная система золотых пропорций или ее производных в самых разных системах измерения. Для природной системы локоть и фут может быть более «понятен» так как в их основе золотые пропорции или, например, Ф-ичная система счисления (где 1=Ф, 2=2Ф, 3=3Ф и т.д.). Подобные системы счисления равномощны любому натуральному ряду чисел, значит количество точек, которое можно описать с помощью этих чисел, то же самое. При этом возможно, что многие бесконечные дроби десятичной системы счисления просто исчезнут. Показано [8,17], что вместо натурального логарифма е в различных вычислениях выгодно использовать Ф.
Еще одним объяснением вопроса «Почему Природой используется обсуждаемая система счисления?» является то обстоятельство, что все неоптимальные (неэкономичные, неэнерге-тичные) варианты она отбраковывает.
Паттерны природных явлений могут сами выбирать Фибо-наччиев ряд чисел, Ф для целей самоорганизации потому, что другого счисления они просто «не знают», они не нуждаются в понятиях метра, секунды. Не имея этих понятий, они ими и не оперируют, поскольку природные системы сами всегда выбирают и определяют то, что имеется и является оптимальным, а неоптимальное просто не берется в расчет. Это, вероятно, является результатом априорного существования счетного множества «собственных» колебаний и явления «пространственного синхронизма». Пример: обороты Земли и планет Солнечной системы имеют проявления пропорции золотого сечения, потому что орбиты многих планет и периоды их вращения существуют в естественной системе мер, а не в придуманных человеком физических системах мер. При этом, как и любая термодинамическая система, это космическое образование также стремится не к максимуму, а к минимуму своей свободной энергии. Из вышесказанного вытекает, что, если какая-либо биофизическая или физическая величина биологической системы представляет собой последовательный набор монотонных функций от чисел Фибоначчи, либо сами эти числа, то существует, по крайней мере, один экстремум, а сама живая система, которой принадлежит эта величина, является гармоничной (или оптимальной).
Приведенные выше рассуждения применимы к гемоиммун-ной системе. В основе ведущих гармонизирующих функций периферической крови, реализуемых через кровообращение, работу нервной, дыхательной, пищеварительной и других систем, лежит феномен переноса масс. Под этим феноменом понимают необходимые с физиологических позиций изменения обменных. защитных и информационных функций, перемещения количества движения, зарядов, молекул и клеток. Вся сумма процессов переноса в пределах такой живой системы, как кровь, обеспечивает непрерывное поступление в организм энергии из внешней среды и выделение избытка энергии во внешнюю среду. Совместное функционирование системы кровообращения и системы крови гармонизирует во времени и пространстве основные функции всех составных частей организма. С физиологических позиций это обеспечивает хорошую стабилизацию основных характеристик различных функциональных систем организма: пищеварительной с гармонизацией аутомикрофлоры (числа организмов симбионтов) - до дыхательной и др. систем. При этом обеспечивается эффективное энергопотребление при помощи процессов пищеварения и при взаимодействии с микрофлорой. Точно также оказывается гармонично функционирующим альвеолярное пространство легких, ограниченное частью внешней среды. Через стабилизацию физиологических и физических параметров этого буферного пространства происходит активный массоперенос как из внешней среды во внутреннюю, так и наоборот. Анализ показывает, что числа Фибоначчи в биологических системах встречаются чаще, чем следует из теории вероятностей. Объяснить факт необычайной частоты нахождения в структурах и функциях крови золотой пропорции можно тем, что в ряду чисел Фибоначчи соседние числа при стремлении номера чисел к бесконечности становятся элементами деления целого интервала, отрезка, структуры и т. п. в среднем и крайнем отношении равным Ф. Следовательно, чем большим временем для проведения поиска минимума затрат свободной энергии располагает живая адаптивная система, тем ближе она находится к золотым числам 0,618 и 0,382. Отсюда всю систему крови, в том числе и эритрон, можно считать оптимальными, если измеряемые их параметры подчиняются фибо-наччиеву типу поиска экстремума. Накопленный за последние десятилетия материал позволяет говорить о широком разнообразии паттернов золотых пропорций в живых системах на самых разных уровнях их организации, включая составные части системы крови. Согласование работы крови, легких, пищеварительного тракта и других органов идет с помощью множества биофизических механизмов, нервно-гуморальной регуляции, а также путем использования таких характеристик гармонии как золотое сечение, серебряная пропорция, золотой вурф, закономерности фибоначчиева ряда чисел.
Будучи одной из ведущих функциональных систем организма. гемоиммунная система в процессе жизнедеятельности постоянно решает задачи поиска минимума затрат свободной энергии, как при осуществлении своих специализированных функций, так и в процессе морфогенеза. Она решает свои поисковые (адаптационные) задачи при помощи паттернов золотого сечения в дискретно-числовых множествах. При этом минимизация свободной энергии системы с заданной генетическими программами точностью происходит за ограниченное число операций или тактов. Паттерны системы крови, как и сама эта система,
- нестационарны, имеют начало и конец, и за время своего существования развиваются, достигая лишь приближения к оптимуму (т.к. полный энергетический оптимум может быть только у неживых объектов, отражая состояние «термодинамической смерти»). Паттерны крови не могут длительно находиться в состоянии приближения к оптимуму, поэтому они деградируют, уступая место новым паттернам.
В множестве чисел Фибоначчи, которыми оперирует система крови, существует план задачи, позволяющий за конечное число шагов (приближений) отыскать минимум свободной энергии биосистемы. Фибоначчиевый п-шаговый план (Фг-план) является единым оптимальным п-шаговым планом поиска локального минимума затрат свободной энергии системы крови за п шагов. Это положение доказано В.В. Игнатьевым (2007) для (п+1) шагового плана, который можно считать оптимальным, так как его использование ведет к наименьшей ошибке поиска. Доказательства справедливы не только для одиночного случая, но и тогда, когда аргумент определяемой функции сам может быть сложной монотонной функцией (степенной, показательной,
логарифмической или сложной трансцендентной). Существование таких паттернов обеспечивает природную метрологию протекающих в организме процессов. Надо упомянуть «золотой» ритм двигательной активности человека, проявление золотых пропорций в каскадных реакциях внешнего и клеточного дыхания, в строении клеток крови и субклеточных структур. Исходя из теории поиска экстремума, предположим, что в отношении клеток крови природа проявляет метрологический принцип:
а) в поддержании морфологической целостности, автономности клетки и ее взаимодействия с окружением;
б) в матричности системы и клеток крови, которая проявляется в организации в пространстве биомембран, биохимических и других реакций и в рецепторных взаимодействиях;
в) в регуляции проницаемости по отношению к воде, электролитам и газам,
г) в контроле и обеспечении трансмембранного переноса энергии и метаболитов;
д) в коммуникативности мембран клеток, проявляющейся изменением поверхности клетки, функций ее компартментов, что координирует деятельность клеток, тканей, органов и систем.
В системе крови паттерны золотого сечения, как внутренние «естественные метрологи», обеспечивают «преаналитиче-ский, аналитический и постаналитический этапы» использования веществ и информации, поступающих к живым элементам этой системы, а также контроль уровней согласованности, последовательности или одновременности перестроек и процессов самоорганизации. Их работа заканчивается выработкой стимула, способного запустить цепь физиологических, саногенных и др. реакций. Паттерны системы крови связаны с движением (микроциркуляцией. дыханием, газообменом) и поддержания Рк.
Паттерн системы «Сердечный сосуд с движущейся кровью» определяет оптимизацию «вхождения» архитектонических, гемоди-намических, биохимических и температурных параметров (оптимального диаметра, ламинарно-спирального режима движения, симметрию кровотока, оптимальную вязкость и температуру крови). Этот паттерн обеспечивает прохождение крови через сердце с минимальными затратами энергии, минимализируя затраты энергии на транспорт единичного объема кислорода в каждом сосуде.
Паттерн спиралевидного строения сосудов и потоков крови. Движение крови в мелких артериальных сосудах имеет ламинарно-спиральный характер. Закономерна спиралевидная ориентация мышечных волокон в стенках артерий. Спирализация биологических конструкций и процессов позволяет экономить энергию и материал, обеспечивает повышенную прочность и надежность сосудистой системы и кровотока, пропульсация по спирали экономит энергию на перемещение крови в сосуде при соответствующей ориентации эндотелиальных клеток кровотоку. В паттерне оптимальной вязкости крови гармонизированы характеристики температуры, гематокрита, формы, упругости и вязкости эритроцитов, а также симметрийный способ их движения. Низкая вязкость крови позволяет минимизировать потери механической энергии в результате вязкой диссипации.
Вероятна возможность обнаружения паттернов золотого сечения в клетках крови на атомарно-молекулярном уровне. Так у атома кислорода на 5-ти орбитах его расположены 8 электронов (5 и 8 - числа ряда Фибоначчи). Оптимальность организации эритроцита определяется его формой и структурой. Нормальный эритроцит человека и млекопитающих сразу после эксфузии крови принимает форму двояковогнутого диска. Расчеты показывают, что дискотороидальная форма эритроцита обеспечивает максимальное отношение его поверхности 8 к объему V (8/У = 1,638). В ряде свойств эритроцитов проявляется фибоначчиев тип поиска энергетического экстремума. Это проявляется в фибоначчиевых числах размеров дискотороидальных эритроцитов (рис 1 а), в интенсивности их спектров аутофлуоресценции в УФ-лучах (рис. б).
Поскольку главная функция эритроцитов заключается в транспорте кислорода с газообменом между кровью и окружающими тканями, паттерны золотой пропорции обеспечивают минимальную энергетическую «цену» транспорта кислорода молекулами гемоглобина, которые на внутренней поверхности эритроцита располагаются между двумя молекулами воды.
Обсуждаемый ультраструктурный паттерн позволяет сохранять автономность каждой молекулы гемоглобина и обеспечивает эластичность формы клетки, расположение гемоглобина в которой позволяет транспортировать максимальное количество кислорода по отношению к единице объема. При этом доставка нужного объема
кислорода обеспечивается гармоничной формой клетки и размещением внутри нее максимального количества молекул гемоглобина; минимумом потерь энергии при движении в плазме крови, высокой деформируемостью мембраны клетки, то есть свойствами, важными для паттерна более высокого уровня - микроциркуляционного.
Рис. Эритроцит морской свинки - проявление паттерна золотого сечения; в - размеры эритроцита в мкм (числа Фибоначчи); Б - соотношение левой и правой сторон спектра свечения эритроцита близко к Ф.
Микроциркуляционный паттерн характеризуется величиной гематокрита (Ш) в артериолах и венулах и магистральных сосудах. Различия его невелики: в сосудах 0100-200 мкм, величина Ш почти не отличается от Ш крови из магистральных сосудов. Между эритроцитами и стенкой капилляра имеется слой плазмы, который благодаря трению о стенку сосуда движется со скоростью меньшей, чем у эритроцитов. При отношении скорости эритроцитов к скорости пристеночного слоя плазмы, равном ~1,6, соотношение объемов эритроцитов и плазмы, проходящих через микрососуды в единицу времени, почти не будет отличаться от Ш в сосудах, полученного путем центрифугирования крови. Отношение 1,6 почти соответствует золотому числу 1,618. Это означает, что Ш крови, движущейся через артерии и микрососуды, постоянен и не зависит от их диаметра.
Таблица 1
Влияние 45-минутной гипербарической оксигенации при парциальном давлении кислорода от 0,15 до 0,35 МПа на эхиноцитограмму крови молодых здоровых мужчин
Наименование, ед.изм. Кон- троль 0,35 МПа 0,30 Мпа 0,25 МПа 0,20 МПа 0,15М па
Эритроци-ты,1012 л 4,46± 0,10 4,59± 0,20 4,49± 0,13 4,24± 0,18 4,26± 0,14 4,29± 0,14
Гемолизирующиеся формы, 1011 /л 0,35± 0,06 0,48± 0,13 0,54± 0,13 0,16± 0,09 0,24± 0,11 0,20± 0,07*
Эхиноциты 1011 /л 1,57± 0,12 3,08± 0,43* 2,99± 0,41* 1,06± 0,26 0,73± 0,46 0,92± 0,32
Эхиноциты I, 1011/л 0.37± 0,11 1,00± 0,31 0,64± 0,26 0,45± 0,21 0,26± 0,16 0,29± 0,21
Эхиноциты-11, 1011 /л 0,54± 0,17 0,87± 0,41 0,82± 0,43 0,43± 0,19 0,45± 0,30 0,27± 0,20
Эхиноциты-Ш, 1011/л 0,18± 0,10 0,89± 0,30* 0,69± 0,25 0,18± 0,13 0,02± 0,02 0,13± 0,13
Эхиноциты-1У, 1011 /л 0 0,31± 0,21 0,84± 0,30* 0 0 0
Примечание : * - различия достоверны, Р < 0,05.
Объемный паттерн крови - это паттерн регуляции отношение объема циркулирующей крови к плазматическому объему в организме, оно равный 5:3, а отношение плазматического объема к глобулярному - 3:2 (числа Фибоначчи).
Практическое использование новых знаний о паттернах крови проиллюстрируем результатами опыта с добровольцами, подвергшимися гипербарооксигенотерапии в режимах, гармонично различающихся по парциальному давлению кислорода (рО2). При оценке валидности (уровня благоприятного и неблагоприятного действия кислорода) установлено, что при уровнях парциального давления от 0,35 до 0,15 МПа достоверных изменений в количестве эритроцитов в периферической крови нет. Отмечена тенденция к росту числа гемолизирующихся эритроцитов при рО2 = 0,35 МПа. Число эхиноцитов постепенно уменьшалось по мере снижения рО2.
Полученные результаты свидетельствуют о гармонизации структуры мембран эритроцитов под действием малых доз сжатого кислорода, увеличение которых проводилось по алгоритму фибонач-чиева ряда чисел. По мере повышения давления кислорода до
0,35 МПа и выше, напротив, отмечалась лабилизация клеточных мембран. При рО2 до 0,20-0,15 МПа (наиболее физиологичные режимы) эхиноциты трансформировались в дискоциты, т. е. отмечен благоприятный физиологический эффект кислорода.
Литература
1.Бутусов К.П. Свойства симметрии Солнечной системы: Тр. ВАГО «Некоторые вопросы исследования вселенной» - М.— Л. , 1973, Вып. 1.— С. 40—45
2.Быстров М.В. Об универсальном «гиперболическом законе // М ОСТ.— 2000.—№ 36—37.— С. 29—30.
3.Быстров М.В / В кн. Гармония и дисгармония в медици-не.—.Вып. 3.— СПб, 2004.— С 128—142.
4.Воробьев Н.Н. Числа Фибоначчи.— М.: Наука, 1978.— С. 140.
5.Игнатьев В.В.// Тр. Международн. научн. конф./ В сб. Измерительные и информационные технологии в охране здоровья. МЕТРОМЕД — 2007.— СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007.—
С. 86—87.
6.Кидалов В.Н. / В кн. Гармония и дисгармония в медицине.— Вып. 3.— СПб, 2004.— С. 102 —119.
7.Кидалов В.Н. / В сб. Измерительные и информационные технологии в охране здоровья. МЕТРОМЕД — 2007.: Тр. Между-нар. научн. конф.— СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007.— С.94—95.
8.Коробко В.И. Золотая пропорция и проблемы гармонии систем.— М.: Изд. Ассоциации строит, вузов, 1998.— 372 с.
9.Лосев К.С. Вода.— Л.: Гидрометеоиздат.— 1989., 172 с.
10.Самойлов В.О. Элементы квантовой бмофизики. — СПб: СПбГТУ, 2001.— 43 с.
11.Суббота А.Г. «Золотое сечение» (Sectio aurea) в медицине, изд. П.— СПб : Стройлеспечать, 1996.
12.Суббота А.Г. // Этика, эстетика, экономика.— СПб: СПб торгово-промышл. палата, 2002.— с. 99—166.
13Хадарцев А. А. и др. Теория и практика восстановитель -ной медицины: Монография / Под ред. В.А. Тутельяна.— Тула: Тульский полиграфист — М.: РАМН, 2004.— Т. I.— 248 с.
14Хакен Е Синергетика: иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах.— Пер. с англ.—. М.: Мир, 1985.— 320 с.
15Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение / Пер. с англ.— М.: Мир, 1990.— 239 с.
16.Цветков В.Д. Золотое сечение и симметрия.— Пущино — 1997.— 170 с..орник статей научного учреждения «Центр стратегических исследований» .— Вып. 3.— СПб.: ЦСИ, 2001.— С. 25—28.
75.http://aboutnlp.spb.ru/slovar.php
19.Zhirkov A., Kostenko V., Subbota A. Harmony and chaos in a heart rhythm organisation.— ISNS — 2003, Vienna p. 60—61.
УДК 616.12-008; 331.1
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БОЛЮСОВ ХУАТО В КОРРЕКЦИИ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА У МОЛОДЫХ ЛЮДЕЙ
Р.В. ГРАЧЕВ*
В связи с омоложением патологии сердечно-сосудистой системы, особенно среди мужского населения, становится актуальным поиск эффективных средств коррекции психосоматических и соматоформных последствий психоэмоционального стресса в виде артериальной гипертензии и ИБС. Комплексный фитопрепарат «Болюсы Хуато» (БХ), включающий сухие экстракты 10 растений, в том числе софоры японской и женьшеня, показал высокую эффективность в лечении лиц с нарушением мозгового кровообращения, артериальной гипертензией, инфарктом миокарда [3-4, 6-7]. Эффективность применения БХ у практически здоровых лиц молодого возраста в условиях психоэмоционального стресса представляются изученными недостаточно.
Цель работы - изучение механизмов и эффективности БХ в коррекции психоэмоционального стресса у молодых людей.
Было обследовано 107 курсантов 1-5 курсов военного института дважды с интервалом 2 месяца 41 юноша до и после трехнедельного курса приема БХ в дозе по 6 пилюль 2 раза в день, остальные лица составили группу сравнения. Субъективно оцениваемую динамику умственной и физической работоспособности на фоне приема препарата изучали путем специально разработанной анкеты из 7 вопросов. В комплекс обследования входили: математический анализ ритма сердца (МАРС) с орто-
пробой по Р.М. Баевскому (1979, 1984) (ПолиСпектрРитм, Нейрософт, Иваново), длительность записи в каждом состоянии - 5 минут, цветовой тест М.Люшера (1961) с оценкой позиций цветов по А.Х.Мельникову (1997), «Психотест» (Нейрософт, Иваново). Напряженность биоритмологической адаптации оценивали по длительности индивидуальной минуты (ИМ) по Н.И.Моисеевой (1985). Статистическая обработка проведена по таблицам Excel 7.0 с оценкой достоверности различий по методу Стьюдента и корреляционного анализа с оценкой достоверности коэффициентов корреляции по П.Ф.Рокицкому (1967).
Результаты. При первом обследовании среднее систолическое артериальное давление (САД) в среднем по группе составило 131,3±1,9, ДАД - 76,4±1,5 мм рт.ст., в ортостазе - соответственно 127,2±1,9 и 83,7±1,4 мм рт.ст. Уровень случайного АД 140 мм рт. ст. и выше отмечен у 28,3% молодых людей, у 30% курсантов он располагался в диапазоне от 130-140 мм рт.ст., а у 83,3% пятикурсников АД было >130 мм рт.ст.
Отметили, что легко встают по утрам, только 57,6% курсантов, для остальных подъем труден, в том числе для 10,2% -постоянно, 72,8% курсантов ощущают дефицит времени. Как хороший, свой сон оценили 61,4%. У 22% юношей длительность ИМ была короче 55 с (преобладание симпатического тонуса), а у 18,7% - длиннее 70 с (парасимпатикотония), 49,2% курсантов оценили свой уровень здоровья как отличный, 33,9% - как хороший, остальные - как удовлетворительный.
Умеренное психоэмоциональное напряжение испытывают 23,7%, а 1,7% - выраженное. В состоянии психологического комфорта, по данным теста М. Люшера, находятся 64,4% юношей, а у остальных имеются психологические проблемы, в т.ч. у 3,4%
- значительные. У половины курсантов имелась склонность к спастическим реакциям, по данным теппинг-теста. После курса БХ у 37,8% обследованных повысилась способность изучать одновременно большее количество вопросов, 59,4% курсантов отметили, что им требуется меньше времени и усилий для изучения учебного материала. В 40,6% случаев повысилась способность воспроизведения изученной накануне информации, а у 34,4% это наблюдалось и через неделю. У 62,9% курсантов улучшилась координация движений и переносимость физической нагрузки, у 56,2% - качество сна, для которого требовалось меньше времени. В 46,6% случаев росли показатели активности.
По данным психофизического тестирования, у курсантов основной группы была ниже критическая частота слияния мельканий (лабильность нервной системы), но короче время простой двигательной реакции и выше показатели контактной координациометрии (достоверно меньше число касаний при статическом удержании щупа). У курсантов, принимавших БХ, после экзаменационной сессии в 50,0% уровень АД снизился, в 29,4% - не изменился и в 20,6±6,9% - повысился, а в группе сравнения АД возросло в 47,3±11,4% случаев (P<0,05), снизилось
- у 42,1% и не изменилось - у 10,5% курсантов. Если после экзаменационной сессии в среднегрупповых параметрах МАРС у курсантов, принимавших БХ, динамики не было, то в группе сравнения была отрицательной. Стала ниже общая мощность спектра и мощность высокочастотных дыхательных волн (HF) в покое. Реакция на ортостаз стала гиперреактивной: наблюдалось укорочение RRNN с 710,2±20,2 до 654,6±16,0 мс, снизилась вариабельность (pNN50, соответственно 25,3±3,1 и 15,4±3,7%). Если в группе курсантов, принимавших БХ, интегральный показатель ПАРС по Р.М. Баевскому не изменился, составив 4,6±0,5 и 4,0±0,5 ед, то в группе сравнения достоверно вырос с 2,5±0Ддо усГ&йов лдн ия алгоритмов назначения БХ все курсанты были разделены на три подгруппы: с субъективно высоким (48,5%), средним (31,7%) и низким (19,5%) эффектом. Курсанты с высоким эффектом до приема препарата вставали по утрам достоверно труднее, чем в группе низкого эффекта, частота движений кисти в теппинг-тесте в середине тестирования у них была достоверно ниже (снижение скоростных возможностей), а фиолетовый цвет располагался достоверно ближе к началу ряда (ирреальность притязаний, склонность к фантазиям). Уровень психоэмоциональной напряженности по тесту М.Люшера во всех подгруппах был одинаков. До приема препарата исходный уровень САД в группе с высоким эффектом был достоверно выше (135,8±4,1 мм рт.ст.), чем в группе с низким эффектом (122,1±4,0 мм.рт.ст.). После курса БХ у лиц с высоким эффектом имелась тенденция к снижению LF/HF как в фоне (с 2,56±0,75 до
* Тульский государственный университет
