ТЕРМОДИНАМИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Яичников И.К.
Гранд Доктор Медицины, Профессор МУФО, Санкт-Петербург, РОССИЯ
Резюме. Разработанное и примененное оригинальное оборудование и методы его использования позволяют проводить успешную медико-биологическую коррекцию стиля жизни. Автоматизация этой коррекции с помощью гаджетов и телеметрической профессиональной поддержки повышает качество и продолжительность активной жизни. Ключевые слова: мониторинг функционального состояния, термофизиология.
Любая форма многогранной деятельности человека в основе своего успеха имеет согласованную работу многочисленных систем его организма. Способность человека эффективно противостоять интенсивным нагрузкам окружающей среды, обусловлена наличием резервных возможностей организма, которые и обеспечивают его свойство многократно усиливать процессы жизнедеятельности по сравнению с состоянием относительного покоя. Характеристика креативного соответствия проявлений жизнеспособности организма адекватно динамике событий окружающей среды называется его функциональным состоянием. Базовыми характеристиками функционального состояния, системообразующими факторами, матрицей сборки функциональной системы организма сообразной неповторяющимся комбинациям факторов окружающей среды является двигательная активность человека и ее энергообеспеченность, резервные возможности термогомеостаза. В этих же физических единицах – температура и векторные характеристики взаиморасположения в единой системе координат человека и объектов окружающей среды, измеряется парциальность нагрузки окружающей среды. Следовательно, условиями фундаментального тестирования текущей дееспособности человека, надежности его психофизической реактивности, является мониторинг интенсивности термодинамических характеристик физической работоспособности, который в повседневности эстетично реализуется в виде соревновательной, спортивной деятельности.
В многолетних фундаментальных исследованиях на различных организмах гомойотермных нами были выявлены общебиологические закономерности термодинамического обеспечения надежности, безотказности работы организма в условиях текущей максимальной доступности использования им своих физиологических резервных возможностей. В хронических экспериментах на стереотаксически прооперированных животных с помощью избирательных локальных температурных воздействий на структуры головного мозга нами было показано наличие сопряжения внутримозговых механизмов регуляции соматических и витальных процессов с исполнительными механизмами термогомеостаза организма, термодинамической стабилизации его энергетических отношений с окружающей средой [6]. Прецизионное локальное охлаждение переднегипоталамических центров теплоотдачи с помощью разработанных нами оригинальных устройств, вызывало генерализованную активацию ЭЭГ раньше, чем запуск адекватных терморегуляторных реакций [1,2,6]. И наоборот – прецизионное локальное нагревание заднегипоталамического центра теплопродукции вызвало раннюю генерализованную активацию ЭЭГ без изменения интенсивности исполнительных механизмов термогомеостаза, т.е. при сохранности термодинамического равновесия с окружающей средой [1,2,6,8,11]. Термокартирование функционального состояния головного мозга с помощью изобретенного нами устройства для прецизионной термометрии [3 (АС 970132)] выявило закономерное соотношение характеристик внутримозговых термотопограмм и термогомеостаза организма вцелом – величины и направления температурного вектора «голова-туловище» [2,6,7,8]. С помощью электрической стимуляции структур головного мозга системы продолговатого пучка – эмоциогенной констелляции положительного знака, и перивентрикулярной системы — эмоциогенной констелляции отрицательного знака, выявлена взаимосвязь величины межполушарного температурного градиента и поведенческого эмоциогенного вектора [5,6,9,10,11]. Нами показано, что эмоционально положительным поведенческим состояниям соответствует наличие, увеличение межполушарного температурного градиента и, наоборот, эмоционально отрицательным – отсутствие такового. Таким образом, экспериментальным путем нами показано, что величина и знак межполушарного температурного градиента и градиента «голова-туловище», в различных режимах стабилизации термодинамического равновесия организма с окружающей средой, содержат в себе свойства физиологической предикации.
На протяжении всей своей жизни человек, и женщина, и мужчина, испытывает ряд последовательных превращений, которые получили название «возраст» — грудной, дошкольный, подростковый, взрослый, пожилой… Переходные периоды в следующую возрастную группу сопровождаются перераспределением сокращающихся объемов резервных объемов жизнедеятельности и привычек ими распоряжаться. Научиться рациональному образу жизни в каждом возрасте можно в переходные периоды под контролем объективного тестирования функционального состояния базовых систем организма – опорно-двигательной, кардиореспираторной, термофизиологической. Нами было установлено, что в функциональном состоянии спокойного внимания у юношей общего уровня физического развития в комфортных температурных условиях в состоянии нормотермии в 15% наблюдений температура головы выше температуры туловища, негативный термодинамический статус, кефалотермия, а в 10% — ниже, корпоротермия, позитивный термодинамический статус [4,7]. У девушек значения этих показателей зависят от текущего дня овариально-менструального цикла. У спортсменов-разрядников кефалотермов – 10%, корпоротермов – 23%.Установлено, что объем выполняемой тестирующей физической нагрузки у корпоротермов в 2-3 раза больше, чем у кефалотермов. Стремительное превышение температуры головы над температурой туловища при выполнении психофизической нагрузки предшествует снижению продуктивности с последующим отказом от задания. Стойкая кефалотермия, отсутствие межполушарного температурного градиента при жалобах на быструю утомляемость наблюдались у студентов с пониженной релаксационной способностью на фоне прилежных занятий, отличной академической успеваемости со значительным отрывом от сверстников. Злоупотребление аудионаушниками вызывает стойкую кефалотермию [4]. Регулярное выполнение утренней зарядки, ограничение времени работы перед экраном (компьютер, телевизор и т.п не более 20% времени бодрствования) способствуют восстановлению нормотермии и психофизической продуктивности. У спортсменов термодинамическая стабильность головного мозга выше, чем у остальных в условиях пониженной или повышенной температуры окружающей среды.
Таким образом, применяемые нами физиологические индикаторы термодинамического баланса организма человека с нагрузками окружающей среды позволяют индивидуализировать коррекцию стиля жизни и обеспечивают высокие профессиональные достижения. Практика предложенного термодинамического контроля стиля жизни сочетает в себе простоту и информативность, легко может быть реализована на базе смартфона с последующей телеметрической сетевой экспертной поддержкой.
Литература.
- Бородкин Ю.С., Лапина И.А., Яичников И.К. Сверхмедленная активность и температура мозга при тестах эмоционального напряжения // Физиологический журнал СССР.- 1985.- Т.71.- №. 3- С. 381-388.
- Яичников И.К. Изменение температуры различных отделов головного мозга кроликов в ответ на локальную температурную нагрузку в область переднего гипоталамуса, заднего гипоталамуса и ростральные отделы ретикулярной формации // Патологическая физиология и экспериментальная терапия.- 1977. -№. 4.- С. 153-159
- Яичников И.К. Устройство для измерения температуры мозга — АС 970132 // Бюллетень изобретений.- 1982.- № 40.- С.216-222..
- Яценко Л.Г., Архипова Э.Л., Яичников И.К. Обучение культуре контроля за физическим состоянием организма студентов различных профессий // Здоровье молодежи – будущее России.- Петрозаводск. : Изд-во ПГУ.- 2005.- С127-135.
- Fiodorov A.B., Tchibisova A.N., Fiodorov N.A., Yaitchnikov I.K. General brain regulating system in the rehabilitation of the peripheral disturbances of vision. European Neuroscience Association Symposium.- Berlin.-1988.-P.133.
- Yaitchnikov I.K. Effect of a local rise of temperature of the anterior hypothalamus on the electroencephalogram// Neurosci Behav Physiol. 1980 May;10(3): 223-225.
- Yaitchnikov I.K. The comparison of the thermosensory and thermoregulatory responses to the rabbit hypothalamic cooling // Thermoregulation and sport. Sovet.-Finland Symp.- Petrozavodsk.- 1991.-P.78-81.
- Yaitchnikov I.K. The EEG manifestations of the posterior hypothalamic thermosensor // Materials of the 5th RTG meeting.- Beichlingen.-GDR.-1990.- 55-56.
- Yaitchnikov I.K., Borodkin Yu.S. Influence of some biologically active agents on brain temperature sensitivity in the rabbits // Acta Physiologica Polonica.- 1990.- v. 41.- No.7.-P.116-122.
- Yaitchnikov I.K., Borodkin Yu.S. Properties of the brain thermosensor after biologically active substances // Materials of the 3rd RTG meeting.- Prague.- 1988.- P.120
- Yaitchnikov I.K., Gurevich V.S. Temperature interhemispheric brain asymmetry as a sign of functional activity// Temperature regulation: recent physiological and pharmacological advances: ed. Anthony Stuart Milton: Birkhouser Verlag, Basel: 1994.- P.133-138.
