2.4. Золотое сечение и эстафета "противоположностей" в структурах сердечного цикла
Согласно диалектике
принципиально не может быть двух
функционально равноценных противоположностей, произошедших в процессе раздвоения единого. В кардиоцикле главенствующей
"противоположностью", несомненно, является систола. Это обусловлено тем, что за систолу сердце потребляет 91%
кислорода от общего количества за
сердечный цикл, а за диастолу - только 9% [237]. Очевидно также, что объем сердечной мышцы в
основном обусловлен работой миокарда во
время систолы. Как мы могли убедиться, в покое
"противоположности" в ССЦ соотносятся между собою по
золотой пропорции. Как правило,
"золотая" точка раздела кардиоцикла
является точкой перехода системы в
качественно новое состояние.
Систолическая
часть ССЦ сама по себе является "системой", состоящей из своих первичных
"элементов". Такими элементами для
системы - временной систолы - являются длительности напряжения мышечных волокон в течение отдельных фаз
систолы (рис. 2.4). Напряжению мышечных
волокон миокарда в течение систолы
соответствуют следующие активностные
состояния: 1) интервал асинхронного
напряжения (0-1); 2) интервал синхронного напряжения (1-2); 3) интервал сокращения (2-3). С активностной точки зрения
первые два интервала соответствуют фазе напряжения при постоянной длине волокон, а третий - фазе напряжения при
укорочении волокон. С функциональной
точки зрения первые два интервала приходятся на
фазу подготовки к изгнанию крови из желудочков, а третий интервал соответствует фазе изгнания. Для человека
интервал асинхронного напряжения,
интервал синхронного напряжения, фаза напряжения при неизменной длине мышечных волокон, интервал
сокращения
и длительность систолы соответственно равны [6,
7, 148] - 0,050
, 0,081, 0,131 , 0,210, 0,340, где n- частота сердцебиений; T(n) - длительность сердечного
цикла, соответствующая частоте n. Очевидна аналогия
представленного ряда длительностей
числам классического ряда Фибоначчи - 5, 8, 13, 21, 34.
Фазу
напряжения без изменения длины волокон можно в
соответствии с ОТС Ю.А.Урманцева представить как систему. Элементами этой системы будут длительности
интервалов асинхронного и синхронного
напряжения и длительность фазы
0,050 + 0,081 = 0,131. (2.17)
Аналогично всю
систолу в целом можно подразделить на два
противоположных состояния: напряжение при постоянной длине волокон и напряжение при укорочении волокон. По этому
признаку в соответствии с ОТС
Ю.А.Урманцева можно построить систему,
состоящую из трех элементов - длительностей фаз напряжения мышечных волокон при их постоянной длине и укорочении
и длительности всей систолы. Закон
композиции этой системы следует представить
выражением
0,131 + 0,210 = 0,340. (2.18)
Из выражений (2.17) и (2.18)
очевидно, что в каждой из представленных
систем смена активностных состояний мышцы
происходит в точке, которая делит
длительность интервала по пропорции золотого
сечения. "Золотые" соотношения между противоположными
состояниями в (2.17) и (2.18) не зависят
от длительности сердечного цикла и
сохраняются при любом уровне физической нагрузки. Отметим, что разделение фаз систолы и всей систолы в целом
по золотому сечению происходит в точках
"качественной" смены систолических состояний. В золотом режиме кровоснабжения организма длительности
систолы и также диастолы соотносятся по
золотому сечению. Следовательно, в покое
существует своего рода эстафета "временных" золотых сечений по
всему кардиоциклу;
для всех других режимов золотая эстафета
ограничивается "границами" систолы. Необходимо при этом
отметить, что "золотое"
деление сохраняется для доминирующей
"противоположности" кардиоцикла.
Есть все основания полагать, что деление
длительности систолы по золотому сечению является одним из важнейших факторов, обеспечивающих
эффективную деятельность деятельности
сердца. Рассмотрим "эстафету"
золотых сечений в точках "качественного" перехода при наполнении и опорожнении
предсердий и желудочков. Показано [276],
что за интервал раннего наполнения в левое
предсердие человека поступает 37%, а в фазу позднего наполнения - 63% от общего
количества крови, поступившей в предсердие за интервал закрытого митрального клапана; это
соотношение практически соответствует
золотому сечению. Границей раздела "противоположных" состояний - раннего и позднего наполнения -
служит момент, в который прекращается
падение и начинается рост давления в левом
предсердии, т.е. при смене активностных состояний
предсердия. Следует отметить, что максимальный,
минимальный объемы обоих предсердий и их
разность в течение сердечного цикла также
приблизительно составляют золотую пропорцию [279]. Через открытый митральный клапан в течение времени, когда
предсердие представляет собою трубку,
открытую с двух сторон, в левый желудочек поступает 58% крови от общего количества, а остальные
42% - в течение систолы предсердия
[206]. Соответственно, фазу изгнания крови из желудочков можно разделить на два противоположных
периода - возрастающего и
редуцированного изгнания. Период возрастающего изгнания для левого желудочка начинается в момент подъема
давления в аорте и заканчивается в
момент, приблизительно соответствующий
максимальному давлению в желудочке; конец замедленного изгнания соответствует началу резкого подъема давления
в аорте. Установлено [286], что
естественной форме кривой изгнания для желудочков соответствует минимальная мощность выброса
единичного объема крови. Показано [152],
что объемы крови, изгнанные за период возрастающего и период редуцированного изгнания,
соотносятся между собою по пропорции
золотого сечения. Следует напомнить, что в покое отношение объема изгнанной крови, объема
оставшейся крови и конечнодиастолического
объема желудочков приблизительно
соответствует золотой пропорции [214, 215]. Итак, в покое
"объемная" картина наполнения и опорожнения предсердий и
желудочков, представленная по принципу "противоположностей" в
этих процессах, неизменно связана с
пропорцией золотого сечения. Установленные
соотношения позволяют представить наполнение и
опорожнение предсердий и желудков как единый "золотой"
процесс.
В течение
систолы желудочки находятся в двух противоположных состояниях: замкнутом (подготовка к изгнанию)
и открытом (изгнание крови). В момент
размыкания полулунного клапана в аорте давление в левом желудочке составляет 62% от максимального [152] (рис. 2.5). Следовательно, соотношение между , минимальным и
максимальным давлениями в левом желудочке приблизительно соответствует
золотому сечению; это соотношение сохраняется при любом уровне физической нагрузки.
|
|
Рис. 2.5. Кривая давления в аорте. n - частота
сердцебиений; p(n,t)
- мгновенное значение давления, P(n) - максимальное давление в течение фазы изотонического
напряжения, P*(n)max - максимальное давление в левом желудочке в
течение фазы изометрического напряжения,
DP(n) - пульсовое давление при частоте
сердцебиений n.
Итак, в покое
и временные, и объемные, и механические цепочки
"противоположностей" неизменно связаны с пропорцией
золотого сечения. Форма их временного и
пространственного "пересечения",
естественно, не случайна. К сожаленью, у нас нет пока возможности показать оптимальность этих цепочек в целом,
за исключением отдельных
"звеньев". Однако, с очень большой степенью
вероятности можно утверждать, что все
рассмотренные нами "золотые" цепочки
имеют в основе оптимальную структуру. Поскольку рассмотренные последовательности включают в себя "звенья",
для которых нами установлена оптимальная
"аллометрическая" связь с весом животных,
то, естественно, что эта связь существует
и для каждой цепочки в целом. Следовательно,
можно говорить об оптимальных золотых соотношениях «внутри» этихх
цепочек.