У 156 юношей и девушек изучено влияние гипергравитации с импульсным ускорением на аппарате «Power Plate». В работе установлены закономерности поведения параметров квазиаттракторов вектора состояния организма человека в многомерном фазовом пространстве состояний в условиях импульсной гипергравитационной физической нагрузки. Эффекты воздействия оценивались пульсоксиметрией, реовазографией, на многофункциональном комплексе М35 (USA). Обработка результатов на лицензионном пакете статистических программ и методов нейросетевой идентификации параметров порядка. Установлено, что при однократном воздействии импульсной гипергравитационной физической нагрузке регуляция сердечнососудистой системы проявляется изменением расстояния между центрами квазиаттрактора вектора состояния организма человека, а также объема m-мерного параллелепипеда, ограничивающего квазиаттрактор, обусловлена факторами пола и исходным уровнем частоты сердечного ритма. Выявлены особенности изменения параметров региональной гемодинамики и артериального давления у молодых людей с нормальным сердечным ритмом и тахикардией. Низкоамплитудная гипергравитация у нетренированных с нормальным сердечным ритмом вызывает разнонаправленное изменение параметров квазиаттракторов. Выявлена информативность методов теории хаоса и самоорганизации при исследовании влияния нагрузок на организм человека. В многопараметрических исследованиях влияния гипергравитации на функции кардиоваскулярной системы большую прогностическую значимость имеют результаты обработки данных с помощью метода многомерных фазовых пространств.
The effect of hyper-gravity with pulse acceleration was studied in 156 boys and girls by means of device «Power Plate». This paper presents the regularities of behavior parameters quasi-attractors of state vector organism of human being in multidimensional phase space of states in the conditions of pulse hyper-gravitational physical load. The effects were evaluated by means of pulso-metry, rheovasography and the multifunctional complex M35 (USA). Processing of the results was carried out on a license package of statistical programs and methods for neural network to identify the parameters of the order. It is established that a single exposure to a pulsed physical hyper-gravitational activity the regulation of the cardiovascular system is manifested by the change of the distance between the centers of quasi-attractors state vector of the human organism, as well as the volume of m-dimensional parallelepiped, bounding quasi-attractors, due to the factors of gender and the initial level of frequency of cardiac rhythm. Features of change of parameters of the regional hemodynamics and blood pressure in young people with normal cardiac rhythm and tachycardia were identified. Low-amplitude hyper-gravity of an untrained people with normal cardiac rhythm provokes various changes of the quasi-attractors parameters. Informative methods of the theory of chaos and self-organization in the study of the influence of stress on the human body were presented. In the researches, according to multiparameters, on the influence of hyper-gravity on the function of the cardiovascular system greater prognostic importance are the results of data processing by means of the method of multidimensional phase spaces.
Введение. Импульсная гипергравитационная физическая нагрузка (ИГФН) является эффективным методом спортивной тренировки, благодаря воздействию на нейромышечную систему одновременно нескольких тренирующих факторов: трехмерностью воздействующего на тело ускорения регулируемой величины, интенсивной стимуляции про-приорецепторов и высокой частотой рефлекторно вызванных мышечных сокращений - 30-50 в секунду [1]. Показано, что при воздействии ИГФН на мышцы человека в течение несколько десятков секунд активируются различные физиологические системы организма. Так, для системы кровообращения характерным является 4-5 кратное увеличение скорости кровотока в тренируемых мышцах за счет интенсивной активации так называемого мышечного насоса [2,3]. Мышечная система реагирует быстрым повышением показателей изометрической и взрывной сил [4], опорно-двигательный аппарат - увеличением объема движения в суставах, а стимуляция механизмов регуляции нейро-мышечной системы ведет к совершенствованию координации движений и равновесия [5]. Благодаря многократному усилению локального кровотока в мышцах, при физической нагрузке ускорением не происходит накопления молочной кислоты [6], что благоприятно сказывается на их работоспособности. Непосредственно после кратковременного воздействия ИГФН на нейромышечную систему человека в плазме крови возрастают концентрации анаболических гормонов (гормон роста, инсулиноподобный фактор роста-1, тестостерон) а также повышаются уровни норадреналина и серотонина [7,8]. Это свидетельствует об активации механизмов регуляции гормональной и медиаторных систем мозга человека в результате интенсивной стимуляции проприорецепторов скелетных мышц, выявлено посттренировочное уменьшение в плазме крови концентрации кортизола [9]. Снижается тонус симпатической и парасимпатической нервной системы, что отражается на вегетативной регуляции функций кровообращения, дыхания, процессов метаболизма [10,11]. Таким образом, применение ИГФН в процессе физической тренировки вызывает многопараметрический ответ физиологических систем организма человека. Ключевой физиологической системой в адаптации к физической нагрузке является сердечно-сосудистая система. В литературе отсутствуют данные о влиянии полифакторного тренинга ускорением на показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) и вегетативного баланса. Особый интерес подобные исследования представляют в рамках компарментно-кластерного подхода (ККП), позволяющего решить проблему идентификации параметров квазиаттрактора вектора состояния организма человека (ВСОЧ), определить параметры хаоса и синергизма в биологической динамической системе (БДС) и на основе этого спрогнозировать поведение отдельных функциональных систем организма (ФСО) и всего организма в целом. В связи с этим представляется актуальным изучение хаотической динамики ВСОЧ в условиях ИГФН и моделирование происходящих при этом процессов в многомерном фазовом пространстве состояний (ФПС) с использованием методов теории хаоса и самоорганизации (ТХС), которые все шире используются в математической биологии и биофизике сложных систем [12]. Материалы и методы исследования. 1. Дизайн и объект исследования. В соответствии с поставленными целью и задачами работы нами было исследовано 156 человек. Все участники исследования в зависимости от задач исследования были разделены на три группы: 1 группу составили 86 юношей и девушек в возрасте 18,53±0,36 лет с нормальным и учащённым сердечным ритмом, принявших участие в исследовании кратковременных регуляторных реакций сердечно-сосудистой системы организма человека молодого возраста во время и после однократной ИГФН и обычного статического приседа (СП) методами кардиоинтервалографии и ТХС; 2 группу составили 20 юношей в возрасте 20,3±0,99 лет с нормальным и учащённым сердечным ритмом, принявших участие в исследовании кратковременных регуляторных реакций региональной гемодинамики в сосудах артериального русла организма человека молодого возраста после кратковременной проприоцептивной стимуляции различной интенсивности методами реовазографии и ТХС; 3 группу составили 50 юношей и девушек в возрасте 18,46±0,16 лет с нормальным и учащённым сердечным ритмом, принявших участие в исследовании изменения артериального давления после кратковременной проприоцептивной стимуляции различной интенсивности с позиции стохастического и синергетического подходов. Критерии включения в исследуемые группы: возраст от 18 до 25 лет; ЧСС в состоянии покоя 60-80 уд/мин для обследуемых с нормальным сердечным ритмом и 90-110 уд/мин для обследуемых с учащённым сердечным ритмом; отсутствие опыта физических нагрузок с импульсной гипергравитацией до начала исследования. Критерии исключения: хроническая венозная недостаточность в стадии декомпенсации; тромбоз; тяжелая сердечно-сосудистая патология, артериальная гипертензия 111 ст.; наличие электрокардиостимулятора; острые воспалительные заболевания; онкологические и иммунопроли-феративные заболевания; аутоиммунные заболевания; открытые раны, кожные заболевания (экзема, нейродермит); наличие штифтов и пластин для репозиции костных отломков в первые 8 недель; эндопротезирование суставов; грыжа позвоночника, дископатия в момент рецидива; жел-чекаменная болезнь; мочекаменная болезнь; мигрень; эпилепсия; сахарный диабет тяжелого течения; заболевания сетчатки глаза; наличие внутриматочных спиралей; беременность, период лактации. Все потенциальные участники проекта были ознакомлены с правилами и противопоказаниями и брали на себя