Гармония и «эстафета» золотых «противоположностей» в сердечных процессах

 

Прежде, чем перейти к представлению «эстафеты» золотых «противоположностей» в сердечных объектах, рассмотрим последовательность золотых чисел: Ф⁰, Ф¹; Ф²; Ф³; …, Ф^n-2, Ф^n-1, Фⁿ,… Очевидно, что эту последовательность можно продолжать до бесконечности. Любые три соседних числа одновременно представляют собой геометрическую прогрессию, в которой всякое число ряда больше предыдущего в 1,618 раз:

 

Фⁿ⁺¹: Фⁿ = Фⁿ⁺² : Фⁿ⁺¹ = 1,618…,

 

и аддитивный рекуррентный ряд чисел, в котором каждое число равно сумме двух предыдущих,

Фⁿ+ Фⁿ⁺¹ = Фⁿ⁺².

 

Очевидно, что свойства геометрической прогрессии и рекуррентности сохраняются для всякого другого «золотого» ряда:

 

AФ⁰, AФ¹; AФ²; AФ³; …, AФⁿ, AФⁿ⁺¹, AФⁿ⁺²,…            (2.32)

 

где А может иметь любую величину и размерность (см, см³, сек, г, кал и т.д.). Двигаясь слева направо от АФ⁰, получаем последовательность, которую можно обозначить как восходящий ряд золотых чисел. При перемещении в обратном направлении от АФ⁰ получаем нисходящий ряд золотых чисел:

 

AФ⁰, AФ^-1; AФ^-2; AФ^-3; …, AФ^-n, AФ^-(n+1), AФ^-(n+2),…            (2.33)

 

Ряд золотых чисел по (2.33) представлен нами в последовательности преобразований световой энергии в растительных и животных клетках [199, 342]. Ниже нами будет рассмотрено «присутствие» восходящего ряда золотых чисел в сердечных процессах.

Напряжение мышечных волокон миокарда в течение систолы разделяется на ряд активностных состояний (рис. 2.4): 1) асинхронное напряжение (0-1), 2) синхронное напряжение (1-2), 3) сокращение (2-3). Соответственно, 0-3 – длительность систолы,0-4 – длительность кардиоцикла. Временной сегмент (0-2) соответствует подготовке к изгнанию крови из желудочков, он включает в себя противоположные формы напряжения волокон при неизменной длине.

Рис. 2.4. «Золотая» динамокардиограмма человека. [ 190 ]. υ - частота сердцебиений; T (υ) – длительность сердечного цикла при частоте υ.

 З.Т. –«золотые» точки интервалов 0-2 (т. 1), 0-3 (т. 2) при частоте υ. «Золотая» точка Т. 3 делит сердечный цикл 0-4 по золотому сечению только при υ= υ_ЗС.

 

С активностной точки зрения интервалы (0-1) и (1-2) соответствуют «противоположностям»: беспорядочное и синхронное напряжение волокон. Сегмент (2-3) соответствует времени изгнания крови из желудочков; этот сегмент соответствует укорочению сердечных волокон. Сегмент 0-3 (интервал подготовки + интервал изгнания) включает в себя две «противоположности»: постоянство и изменение длины мышечных волокон. Для человека интервал асинхронного напряжения, интервал синхронного напряжения, фаза напряжения при неизменной длине мышечных волокон, интервал сокращения и длительность систолы соответственно равны [6; 7, 190]: 0,050 , 0,081 , 0,131 , 0,210 , 0,340 , где n - частота сердцебиений, T(υ) - длительность сердечного цикла, соответствующая частоте n.

Е.Б. Бабский и В.Л. Карпман, установившие данные математические соотношения, не заметили «присутствия» в них золотых чисел. Однако очевидна аналогия «восходящего» ряда длительностей восходящему ряду золотых чисел (2.32). Временной интервал напряжения при постоянной длине сердечных волокон составляют длительности «противоположных» интервалов асинхронного и синхронного напряжения:

 

0,131 : 0,081 = 0,081  : 0,050  = 1,62.          (2.34)

 

Аналогично систолу в целом можно также представить золотой пропорцией

 

0,340  : 0,210  = 0,210  : 0,131  = 1,62.       (2.35)

 

В (2.34) и (2.35) представлена своего рода эстафета «временных» золотых сечений по всей систоле в соответствии с восходящим рядом (2.11): 0,050 , 0,081 , 0,131 , 0,210 , 0,340 . Поскольку при нагрузке общая длительность систолы t_S(n) = t_S(n_ЗС)/ , то, очевидно, что все составляющие систолы изменяются аналогичным образом. Следовательно, «золотая» гармония между «противоположностями» в течение систолы не зависит от длительности сердечного цикла и сохраняется при любой частоте сердцебиений. Отметим, что «золотая» гармония «противоположностей» между систолой в целом и диастолой имеет место только при золотом сердечном ритме (ν=ν_ЗС).

Показано [9], что организация временной структуры работы здорового сердца по золотому сечению соответствует минимуму энергии, затрачиваемой сердцем на изгнание крови. Известно [82], что сердечная мышца закручена по золотой логарифмической спирали с углом 22-25^о. «Золотая» последовательность интервалов закрутки в течение систолы обеспечивает максимальную силу сокращения. В. А. Добрых [58, 59] показал, что при экстрасистолии отношение интервала сцепления к продолжительности предэктонического кардиоцикла, близко к пропорции золотого сечения. Автор высказал мнение, что золотые сечения являются своеобразными «островками» устойчивости динамических систем, обеспечивающими стационарный режим их существования.

Рассмотрим эстафету «объемных» золотых «противоположностей», которая имеет место в точках «качественного» перехода при наполнении и опорожнении предсердий и желудочков. Показано [338], 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. Установлено [342], что максимальный и минимальный объем обоих предсердий и их разность в течение сердечного цикла также приблизительно составляют золотую пропорцию. Через открытый митральный клапан в течение времени, когда предсердие представляет собою трубку, открытую с двух сторон, в левый желудочек поступает приблизительно 60% крови от общего количества, а остальные 40% - в течение систолы предсердия [261]. Соответственно, фазу изгнания крови из желудочков можно также разделить на два «противоположных» периода: возрастающего и редуцированного изгнания. Объемы выброшенной крови за эти интервалы соотносятся по пропорции золотого сечения [193]. Следует напомнить, что в покое отношение объема изгнанной крови, объема оставшейся крови и конечнодиастолического объема желудочков приблизительно соответствует золотой пропорции [207, 266, 267]. Итак, в золотом режиме кровоснабжения организма «объемная» картина наполнения и опорожнения предсердий и желудочков, представленная с учетом «противоположностей» в этих процессах, неизменно связана с пропорцией золотого сечения. Установленные соотношения позволяют представить процесс наполнения и опорожнения предсердий и желудочков как гармонию золотых «противоположностей».Этот процесс имеет энергооптимальную основу [193, 194]. Добавим к этому, что отток «сердечной» крови осуществляется преимущественно через венозный синус в правом предсердии, куда сбрасывается примерно 2/3 питающей сердце крови, а остальная кровь оттекает по сердечным венам и тебезиевым сосудам. Таким образом, и отток венозной крови сердца «по противоположностям» происходит в соответствии с числами Фибоначчи: (1:2)!

В момент замыкания полулунного клапана давление в аорте составляет 62% от максимального [193, 207] (рис. 2.6). Разность между максимальным и минимальным значениями в аорте называется пульсовым давлением. Соотношение между пульсовым, минимальным и максимальным давлениями в аорте соответствует золотому сечению; это соотношение сохраняется при любом уровне физической нагрузки [193, 194] (рис. 2.6). Величины среднего давления в аорте равны энергооптимальным значениям во всех режимах нагрузки [193, 194]. Следовательно, золотая гармония максимального, минимального и пульсового давлений в аорте имеет в своей основе золотое сечение. Отметим еще одну «золотую» особенность кривой артериального давления в покое: у здоровых людей среднее артериальное давление делит пульсовое давление DP (см. рис. 2.6) по золотой пропорции [63]. Установлено [350], что естественной форме кривой давления в аорте соответствует минимальная мощность, необходимая для выброса единичного объема крови.

 

Рис. 2.6. Кривая давления в аорте. υ - частота сердцебиений; p( υ ,t) - мгновенное значение давления, P _max ( υ ) - максимальное давление, P _min ( υ ) – минимальное давление, D P( υ ) - пульсовое давление при частоте сердцебиений υ.

 

Установлено [311], что форма пульсаций кровотока в крупных коронарных артериях совершенно аналогична. Отношение кровотоков в артериях в конце фазы напряжения (длина мышечных волокон постоянна) и в конце фазы сокращения (максимальное укорочение мышечных волокон) имеют значения, близкие к золотому числу 1,618 [193]. (Заметим, что при этом длина мышечных волокон уменьшается в 1,272= ) раз! [327, 329]) Поскольку отношения между значениями коронарного кровотока в характерных точках систолы не меняются [320], то золотое отношение является инвариантом количественной организации систолы кровотоковой ССЦ при любом уровне нагрузки.

Итак, рассмотренные «цепочки» временных, объемных, механических и кровотоковых «противоположностей» неизменно связаны с пропорцией золотого сечения. Гармония их сопряжения в соответствии с принципом оптимального вхождения имеет энергооптимальную основу.