![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
|
Причиной появления этой работы явились многочисленные статьи А. Гончаренко, которые вызвали дискуссию и критику. К последним его статьям можно, в частности, отнести публикации в “Академии Тринитаризма” [1, 2]. Отношение к работам А. Гончаренко неоднозначное, но, в основном, критическое по ряду позиций. Но он совершенно прав в том, что с учётом всех сложностей строения организма человека, его мозга, ЦНС, всей биохимии, эндокринной и гормональной систем, нейромедиаторов, сосудистой системы, формулы крови, отводить Сердцу роль “механического” насоса, работающего только по законам гидродинамики, просто не логично. Тем более, что все структуры организма объединены в одно “целое” сосудистой системой, “спаяны” кровью. В ССС центральное место отводится сердцу. Поэтому, априори, можно считать, что сердце совмещает в себе две функции – насосную и селективно-регионарную; селекция и адресная доставка соответствующей крови [1]. Именно поэтому, как пишет А. Гончаренко, АИК, который имитирует только сократительную функцию внешних мышц сердца; и процессы переливания чужеродной крови, приводят часто к слипанию эритроцитов, тромбозам сосудов, микроинфарктам и кровоизлиянию. Взаимосвязь Мозга и Сердца не вызывает сомнений. Её следствием и является появление таких новых направлений, как нейрокардиология и кардионеврология. Сердце, как и Мозг, является открытой, самоорганизующейся системой и между ними, как мы увидим, существует “диалог” в виде прямых и обратных связей. Относительно кавитационных процессов к Гончаренко тоже нет никаких претензий. Кавитация не спрашивает разрешения, она просто есть со своими плюсами и минусами. А вот какова её роль в работе ССС, и можно ли её использовать в качестве козырной карты – это уже дело автора [2].
Объём крови в организме человека около 5л. (от 4-х до 6-и л.). Кровь – это подвижная, жидкая соединительная ткань внутренней среды организма. Состоит из плазмы (60%) и, взвешенных в ней, форменных элементов (40%). Плазма – вода, белки, электролиты, липиды, глюкоза. Форменные элементы – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Эритроциты (красные кровяные тельца) содержат гемоглобин, позволяющий переносить кислород по всему организму; время жизни примерно 120 суток, 1 куб. мм. крови содержит до 106 эритроцитов. Лейкоциты (белые кровяные тельца) отвечают за иммунитет и защиту организма от инфекций; время жизни от нескольких часов до несколько суток, 1 куб. мм. крови может насчитывать до 104 лейкоцитов. Тромбоциты регулируют процесс свёртываемости крови. Функции крови: транспортировка газов (в том числе кислорода и углекислого газа), гормонов, ферментов, нейромедиаторов, питательных веществ; свёртываемость; удаление отходов; борьба с инфекциями; регуляторная; гомеостатическая. Кровь образуется в костном мозге, который может ускорить производство клеток крови в несколько раз в случае необходимости. Каждую минуту формируются около 300 млн клеток крови. Критические потери крови: 25% (шок), 40% (вероятность смерти увеличивается в несколько раз) и 70% (смертельный исход).
Кровь движется по организму благодаря сокращениям сердца, которые создают градиент давления. Сердечная мышца (миокард), сокращаясь, проталкивает кровь из предсердий в желудочки и из желудочков в сосуды. Клапанный аппарат сердца обеспечивает правильное направление движения, препятствуя кровотоку в обратном направлении. Артерии – сосуды, по которым кровь течёт от сердца. Аорта – самая крупная артерия, её диаметр ~3 см, скорость кровотока до 0.5 м/с, давление до 120 мм.рт.ст.; диаметр крупных артерий ~8 мм, а мелких ~2 мм, скорость кровотока ~0.3 м/с. Вены – сосуды, по которым кровь возвращается обратно в сердце, скорость кровотока ~0.1-0.2 м/с. Капилляры диаметром ~6-20 мкм в огромном количестве практически соединяют артерии и вены; скорость кровотока ~0.1-1.2 мм/с; давление снижается от ~35 мм.рт.ст. в артериальном конце до ~10 мм.рт.ст. в венозном конце. Движение крови происходит по двум кругам. Малый круг: правый желудочек сердца, лёгочная артерия, лёгкие (где обогащается кислородом и удаляется избыток углекислого газа), лёгочные вены, левое предсердие. Большой круг: левый желудочек, аорта, артерии, капилляры (которые снабжают весь организм кровью), венулы, две крупные вены (верхняя и нижняя), правое предсердие. БКК – общий объём крови ~84%, из них ~64% (вены), ~13% (артерии), ~7% (капилляры). Функцией артерий является подача крови ко всем тканям и органам. Аорта обеспечивает БКК, а лёгочная артерия – МКК. Функцией капилляров является осуществление обмена “всего” между кровью и тканевой жидкостью. Вены представляют собой ёмкий контролируемый резервуар, в котором находится дополнительный объём крови для потребности системы кровообращения. В кровеносной системе находится 60-70% крови, это кровь циркулирующая. ~30% крови находится в “кровяных депо”, это резервная кровь, не участвующая в общей циркуляции. Минутный объём крови (МОК) у человека в покое ~4-6 л/мин., а у спортсменов может достигать ~30-40 л/мин. За сутки сердце перекачивает более 7000 л. крови. В объёме циркулирующей крови (ОЦК) различают объём заполнения сосудистой системы (~3300 см3) и объём растяжения (~1700 см3). Именно вторая часть имеет непосредственное отношение к давлению крови и к скорости объёмного потока крови в сосудах. ОЦК – это жидкий слепок сосудистой системы. Сосуды не бывают полупустыми. Разница в ОЦК с учётом состояния вен и с учётом резервной крови может достигать ~2 л. Итого 5-7 л. жидкости без формирования отёков, при номинальной ёмкости ОЦК 5л. Увеличение ОЦК может привести к патологии. Важнейшими показателями работы ССС являются: пульс, АД (верхнее и нижнее), ПД и МОК.
Комплексная работа ЦНС, мозга и ССС подтверждается также биохимией эндокринной системы, гормонов, нейромедиаторов. Эндокринная система – это система регуляции деятельности внутренних органов. Основные её органы (железы внутренней секреции), влияющие на выработку и синтезирование тех или иных химических веществ, гормонов и ферментов, образующих биохимию мозга, и влияющих на психическое, эмоциональное состояние людей, на физиологию и поведение – это гипофиз, гипоталамус, эпифиз, щитовидная железа, поджелудочная железа и надпочечники. Гормоны – это сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и оказывающие сложное, многогранное воздействие на организм в целом и на определённые органы. Они служат регуляторами многих процессов и используются в организме для поддержания его гомеостаза. Общие принципы функционирования следующие. Внешние или внутренние раздражители воздействуют на рецепторы организма и порождают в них импульсы, поступающие сначала в ЦНС, а затем в гипоталамус. В нём вырабатываются первичные активные вещества гормонального действия. Далее они направляются к гипофизу, где – либо ускоряется, либо замедляется выработка и выделение тропных гормонов. Последние, попав в кровь и достигнув с ней конкретной эндокринной железы, оказывают влияние на синтез требуемого гормона. Нейромедиаторы – это биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синапсы. Нейроны “общаются” между собой посредством нейромедиаторов. Между нейронами есть, так называемая, синаптическая щель. В ней молекулы медиаторов могут инициировать, с помощью биохимических реакций, появление потенциала действия. Так что, нейромедиаторы могут способствовать или затормозить появление потенциала действия, поэтому они делятся на две категории – возбуждающие и тормозящие. Они фактически ответственны за поведение человека, то есть эти вещества позволяют оценить окружающий мир через призму собственных установок. Нет плохих или хороших событий, а есть то, как мозг воспринимает эти события [3]. К химическим веществам, вырабатываемых железами внутренней секреции и образуемых в организме, в том числе и в головном мозге, и влияющих на психику и эмоции, можно отнести: серотонин, мелатонин, дофамин, адреналин, эндорфины, окситоцин и др. Несмотря на то, что мы пока не знаем истинной модели работы нашей памяти, можно с уверенностью сказать, что она является памятью не только того, с чем мы когда – либо соприкасались, но и памятью наших чувств и эмоций, памятью всего нашего субъективного опыта (Анохин). И вот здесь интересными являются алгоритмы работы нашего мозга.
Алгоритм работы мозга с позиций вычислительной техники и кибернетики представляет собой комбинацию двух важных алгоритмов – гносеологического и оптимизационного [4]. Гносеологический направлен на поиск и накопление знаний. Оптимизационный должен принимать оптимальные решения на множестве уже накопленных знаний – поведение. Каждое действие направлено на улучшение эмоциональной оценки В каждой ситуации мозг решает оптимизационную задачу, выбирая действие, которое должно привести к лучшему результату с точки зрения эмоциональных компонент. Выбирается такой результат, который даёт лучшую эмоциональную оценку. Аппарат эмоций осуществляет качественную оценку, задаёт мотивацию и определяет вообще всё. Как считает Жданов А., “в целом мозг как система управления представляет собой самообучаемый (т.е. адаптивный), распознающий, управляющий комплекс, большую роль в котором играет аппарат эмоций, который является системообразующей подсистемой, организует всю работу мозга. Потому что именно на поиск положительных эмоций и направлено всё, что мы делаем” [4]. Но что такое эмоции? Они рассматриваются как один из элементов сознания. Действительно установлено, что радость и наслаждение, получаемые в результате раскрытия и обретения смысла, сопровождаются существенными изменениями в экспрессии генов. Экспрессия генов – это сложный процесс синтеза необходимых белков, закодированных теми генами, к которым обеспечивается доступ молекул РНК, участвующих в этом процессе [3]. Однако на уровне биохимии эти ощущения обусловлены действием гормонов или нейромедиаторов в определённой зоне активизации мозга. Импульс, вырабатываемый сердцем, передаётся волной кровяного давления. Он достигает каждую клеточку тела и мозга, “заряжает” их энергией. Сердце обеспечивает баланс между гормонами, вырабатывает окситоцин, поддерживает непрерывный диалог с мозгом и тем самым достигается гармония системы. Поэтому сердце, кроме своих “прямых” обязанностей, играет важную роль в функционировании интеллекта, эмоций и всей личности. Если основная нагрузка по “выработке” эмоций приходится на мозг, то чувствуем мы их и “определяем” их сущность сердцем. Именно оно “диктует” нам, что такое “хорошо” и что такое “плохо”. Поэтому сердце называют ещё иногда “эмоциональным мозгом”.
Нейрокардиология рассматривает двунаправленные взаимодействия “мозг – сердце” с акцентом на роль нервной системы. Оказалось, что при поражении ГМ нарушаются процессы сократимости миокарда, возрастает вероятность нарушения ритма сердца, наблюдается патология АД. Важным фактором развития патологии ССС являются эмоциональный стресс и депрессия, вплоть до ВСС (внезапная сердечная смерть). Отмечаются также нарушения ритма сердца и автономной регуляции сердечной деятельности, влияние на ИБС (ишемическая болезнь сердца). При эпилепсии наблюдается тесная связь электрической активности мозга и сердца. Поражение островковой коры мозга приводит к разным нарушениям ритма сердца, сократимости миокарда, дестабилизации АД, к увеличению риска ССЗ. Это важно, так как островковая кора находится в области средней мозговой артерии. Причиной многих кардиологических жалоб, при отсутствии объективных признаков заболевания, являлась психиатрическая (стрессы, эмоции), вызываемая структурами ЦНС. Лечение сводилось к нейромодуляторам для стимуляции различных отделов ЦНС [5]. Таким образом, нейрокардиология рассматривает связь между ССЗ и неврологическими расстройствами. Комплексное применение терапевтических подходов кардиологии и терапевтических подходов неврологии лежит в основе Интенсивной Терапии [5]. Исследования показали, что ЦНС контролирует работу сердца посредством передачи симпатических и парасимпатических сигналов как проводящей системе сердца, так и миокарду. И наоборот, нарушения в системе сердца могут влиять на здоровье мозга, вызывая нейровоспаление (это иммунный ответ ЦНС в ответ на локальное повреждение или системную инфекцию) и ухудшение когнитивных функций. Кроме того, после терапии у пациентов с тяжёлой сердечной недостаточностью, наблюдалось увеличение мозгового кровотока и улучшение когнитивных функций. Таким образом, одновременное лечение сердца и мозга имеет решающее значение для улучшения работы и сердца, и мозга пациентов [5]. В качестве рекомендации, авторы работы [5] советуют тщательно изучать потенциальные механизмы, лежащие в основе взаимодействия между сердцем и мозгом.
Коллектив авторов следующей работы [6] также используют мультидисциплинарный подход в изучении взаимодействий различных органов и ЦНС, выполняющей глобальную регуляторную функцию. Они показали, что между сердцем и мозгом происходит постоянный взаимный обмен сигналами и реакциями. В этой двусторонней связи большую роль играет Центральная Автономная Сеть (ЦАС), которая объединяет большие полушария ГМ и ствол мозга. ЦАС интегрирует и контролирует регуляцию физиологических и психологических процессов. К структурам ЦАС относят островковую кору, медиальную префронтальную кору, миндалевидное тело, гипоталамус и пр. Данную связь обеспечивает также спинной мозг, мозжечок… и ряд нервов. С позиций физиологии взаимодействие между сердцем и мозгом может быть реализовано синаптической передачей, гуморальной регуляцией, а также воздействием на иммунную систему цитокинов. Нейрокардиологию дополняет кардионеврология. Они также отметили, что при повреждении ГМ и нарушении его работы, наблюдаются изменения в работе сердца и психических функций, сопровождающиеся неадекватной обработкой ГМ информации от внутренних органов, что приводило к формированию кардиологических жалоб при отсутствии кардиологической патологии. Также отмечалось влияние ГМ на развитие таких кардиальных патологий, как ВСС и ИБС, которые явились следствием сильного психоэмоционального стресса. Авторы предлагают рассматривать активацию медиальной префронтальной коры как потенциальный метод стратификации сердечно - сосудистого риска [6]. Повышенная активность в области миндалевидного тела являлась предиктором развития ССЗ независимо от прочих известных факторов риска. Также подтверждены: нарушения ритма сердца при эпилепсии; кардиальные эффекты поражения островковой коры (компонента ЦАС); кардиологические проявления некоторых разновидностей гипотензии и гипертензии при поражении автономной нервной системы.
В работе [7] анализируются влияния на активность электрических осцилляторов сердца и мозга; а также возможные механизмы частотных корреляций между ЭКГ и ЭЭГ. Физический анализ частотного спектра ЭЭГ и ЭКГ показал зависимость электрической зависимости мозга от его состояния и влияния на него патологий и различных внутренних и внешних физико - химических факторов. Выявлена корреляция частотных спектров ЭЭГ и ЭКГ, которая позволила понять механизм резонансной связи осцилляций электрической поляризации артериальной крови с динамикой генерации и синхронизации электрической активности нейронов коры.
Резюме. После краткого экскурса в суть проблемы, отталкиваясь от работ А. Гончаренко, можно согласиться с поднятыми им вопросами. С позиций целостности организма, как сложной физической системы; с учётом индивидуальности каждого его органа; с учётом сложных физических и химических взаимодействий между ними… взаимосвязь ССС и ЦНС, сердца и мозга не вызывает никаких сомнений. Именно эта связь, взаимоотношения их информационных функций и определяют наше физическое, эмоциональное и ментальное здоровье. Это “Священный Союз Мозга и Сердца”, объединённых и “спаянных” кровью. Нельзя отводить сердцу только “насосную”, сократительную функцию внешних мышц сердца в рамках законов гидродинамики, необходимо исследовать скрытые его функции – вот основная мысль работ А. Гончаренко. Сердце должно выполнять селективно - регуляторную функцию; оно должно производить селективный отбор отдельных клеток из потока в аорте и распределять их адресно по определённым артериям; сердце умеет изменять и распределять объём крови по организму (у него есть возможности); независимо от величины общего давления, объём крови, поступающей в сосуды отдельного органа, должен “иметь возможность” уменьшаться или увеличиваться; в этом плане ожидаема и “мозаичная циркуляция” [1,2]. Мозговой кровоток (МК) зависит от АД; от сопротивления, зависящего от тонуса мышц и просвета артерий; от вязкости крови. Мозговые артерии обладают ауторегуляцией МК. Нарушения МК могут привести к инфаркту мозговой ткани. Ишемия, инфаркты и почти все ССЗ отражаются на психике, депрессии и усугубляются за счёт спазм сосудов. Гемодинамика имеет огромное влияние на работу мозга.
Об этом свидетельствуют и качественные различия крови, идущей в мозг. К ним можно отнести, в частности, интенсивность кровоснабжения (~15% крови, поступающей в БКК при сердечном выбросе, протекает по кровеносным сосудам ГМ); потребление кислорода (мозг практически не располагает запасами кислорода, но потребляет до 20% всего кислорода и 17% глюкозы); особенности венозной системы (в отличие от других частей тела, она не выполняет ёмкостной функции); ауторегуляция МК, способной изменять ток крови по сосудам; влияние химических веществ (артериолы также способны сужаться или расширяться в ответ на различные концентрации химических веществ, например, углекислого газа). Важным является и то, что метаболические и антиоксидантные изменения в популяции циркулирующих эритроцитов влияют на поступление кислорода в мозг; они же могут вызывать и нарушение метаболизма глюкозы. Всё это ведёт к нарушению когнитивных функций. Таким образом, сердце должно выполнять не только насосную функцию, но и селективно - регуляторную. Таким образом, мозг, в рамках ЦНС, и сердце, в рамках ССС, решают сложную оптимизационную задачу. Они, используя одновременно и дифференциальный подход, и интегральный, обеспечивают работу сложной физической системы, коей является наш организм; обеспечивают его гомеостаз, с учётом всех изменяющихся внешних и внутренних условий, то есть в реальном времени, и с обязательной положительной эмоциональной направленностью.
Несколько слов о кавитации. Это образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, так называемых кавитационных пузырьков (каверн). Они образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже некоторого критического значения (в реальной жидкости оно ~равно давлению насыщенного пара этой жидкости при данной Т). Если понижение давления происходит вследствие больших местных скоростей в потоке движущейся капельной жидкости, то кавитация называется гидродинамической, а если вследствие прохождения звуковых волн большой интенсивности, то – акустической. Для идеальной однородной жидкости (ньютоновской) вероятность образования пузырьков за счёт разрыва жидкости становится заметной при больших растягивающих напряжениях. Реальные жидкости менее прочные. В них всегда присутствуют “кавитационные зародыши”, которые способствуют образованию “кавитационной зоны”, заполненной движущимися пузырьками. После перехода в зону повышенного давления пузырьки захлопываются, что сопровождается звуковым импульсом (типа гидравлического удара). Если кавитационная каверна захлопывается вблизи от обтекаемого тела, то это может привести к его эрозии и разрушению. В этом кавитация проявляет своё вредное действие на работу гребных винтов, гидротурбин и т. п. Выделяемая при этом энергия поддаётся оценке. Однако ультразвуковая кавитация используется для очистки твёрдых тел, для разрушения клеточных мембран, для удаления локального скопления жира и т.п.
Кровь – жидкость реальная (неньютоновская), неоднородная – эмульсии, суспензии, пузырьки газа. Она обладает текучестью и вязкостью. В биологических структурах кавитационные зародыши могут возникать на границе раздела разных тканей или сред; на границе крови и стенок кровеносных сосудов; на границе разных сосудов; при быстрой смене скоростей и давлений кровеносных систем; при частотных перепадах Р, Т, разного рода излучений и т. п. Одни только кровеносные сосуды, в зависимости от их функций, делятся на – амортизирующие; резистивные; обменные; ёмкостные вены; шунтирующие сосуды и др. Так что существует множество условий для возникновения кавитационных эффектов в ССС нашего организма.
Я вижу основное назначение энергии гидродинамической кавитации в ССС в очистке наших кровеносных сосудов от холестериновых бляшек и отложений, которые препятствуют кровотоку, нарушают кровоток и являются одной из основных причин многих ССЗ человека, таких как, ишемия, атеросклероз, стенокардия, тромбоз, инсульты.
А. Гончаренко считает, что у сердца есть ещё функция создания кавитационного объёма в крови, и что кавитационные процессы могут быть причиной увеличения объёма крови в организме [1, 2]. Я оставляю эти вопросы без комментариев.
Литература
![]() |