Механізми та моделі регулювання функціональниих станів організму жінок при дії ендогеннних та екзогеннних факторів

Зіставлення ЕЕr та ЕЕp, розрахованих за даними до та після багаторазових впливів зниженого тиску, дозволило встановити, що для оцінки функціонального стану більш коректно використання ЕЕp, який на відміну від ЕЕr, нормований по числу степенів свободи. ЕЕp до впливу ЗТ змінюється закономірно, що відбиває ФС в динаміці менструального циклу: перед 1-ім та 5-ім впливах він вище, ніж перед 15-ім та 20-ім, зазначаючи напружений функціональний стан на початку МЦ. Після перших впливів зниженого тиску ЕЕp зменшується, після 10-го – 15-го – не відрізняється від вихідного, а після 20-го – знижується, що свідчить про меншу напруженість ФС. Отже, в динаміці багаторазових впливів настає адаптація до ЗТ (постійність ЕЕ до та після 10 – 15-го впливу). Не пізніше, ніж до 20-го впливу, організм адаптується: зняття навантаження призводить до зменшення ЕЕ майже вдвічі. Адаптивність впливу зниженого тиску підтверджується динамікою 2, розрахованого за величиною ЕЕ в час та після впливу: зростаючи до 10-го впливу, 2 після цього стає нижче, ніж при 1-ім та 5-ім. Отже, починаючи з 15-го впливу, організм відповідає на додаток зниженого тиску найменшими змінами ЕЕ, тобто мінімальною напругою функціонального стану. Зменшення ЕЕ внаслідок багаторазових впливів вказує на тенденцію ФС до стану, притаманному молодому організму (Пригожин І., 1985). Отже, при дії зниженого тиску зменшення середніх значень УО та ХОК, поряд із зменшенням ЕЕ, відбиває позитивні зміни в функціональному стані.

Зміна вмісту СпО2 шляхом впливу на рівень обмінних процесів призводить до зміни pH та температури в організмі. Температура впливає на pH, та (спільно з pH) на активність ферментів, спорідненість гемоглобіну до кисню та iншi параметри, а частина О2, що споживається організмом, визначає його функціональний стан, виступаючи провідним регулятором. Характеристики біосистеми – структура, інформація та енергія або ентропія (Шидловський В. А., 1977) – оптимізуються при оптимізації ФС, тобто оптимізація ФС припускає мінімізацію ентропії, що визначає мінімізацію вжитої та утвореної енергії. При цьому зміна ФС відбувається внаслідок переходів біосистеми через енергетичні бар'єри, а стійкими є стани з мінімумом енергії.

Отже, адекватною моделлю регулювання біосистем є регулювання за термодинамічними критеріями – величиною ентропії або енергії зі зворотним зв'язком (система з комбінованим управлінням (Івахненко А. Г., 1966)). Регулювання біосистеми укладається в виборі компромісу між мінімумом структури, інформації та оптимальної ентропій, що є суперпозиція перших двох та визначає долю їх та системи в цілому. У якості першого медіатора, що передає сигнал про зміну функціонального стану в регуляторні підсистеми, спромагаються виступати іони водню, концентрація та, в першу чергу активність, яких змінюється при практично будь-яких біохімічних процесах, в тому числі, при зміні енергії біосистеми.

При саморегулюванні ФС в організмі реалізуються неспецифічні та специфічні механізми. Перші швидко включаються при зміні ФС незалежно від величини й тривалості впливу та індивідуальності організму, а другі – при досягненні певної величини та/ або при великій тривалості впливу, коли неспецифічні механізми не забезпечують адекватність компенсаторних реакцій, і тоді індивідуальні особливості організму стають провідними. Це положення реалізується при саморегулюванні серцево-судинної системи під впливом ЗТ: різні режими викликають різні якісні й кількісні зміни. Неспецифічні механізми не вимагають збільшення частоти серцевих скорочень (при IР > 1), зменшення АТС (при IР < 1) та в чистому виді проявляються при IР близько до 1, тоді як специфічні механізми призводять до збільшення ЧСС (IР <1, Ан > 1) або до зменшення АТС (IР > 1, Ан < 1) та є індивідуальними, залежними від IР.

Для досягнення адаптації при впливі на організм останньому необхідно, щоб значення параметрів, що нормовані по вихідним (які визначимо як Xiн), мали характер затухаючих коливань навкруги оптимальної величини. Тоді модель процесу зміни Xiн від часу впливу (t, хв.) зниженого тиску можна представити у виді системи диференціальних рівнянь, що описують зміни показників (наприклад, гемодинаміки та дихання) при дії ЗТ. У загальному випадку кожне з рівнянь цієї системи має такий наступний вид:

 

 

де A – амплітуда; n – показник степеню, Т - інкремент загасання;  – частота; - фаза; і – індекс, що визначає належність до параметру системи.

Враховуючи, що величину Ai визначають неспецифічні (Ai1) та специфічні механізми (Ai2), одержуємо:

 

dXiн/dt = (Ai1 • IР + Ai2) n • [exp (-Тi • t) ] • sіn (i • t + i).

 

Рішення останнього рівняння має вид:

Xiн = (Ai01 • IР + Ai02) n • [exp (-Ti • t) ] • cos (i • t + i) + Ci1 • IР + Ci2,

де A i01 та A i02