Конституциональные особенности системы кровообращения и электрические потенциалы сердца в покое и при мышечной деятельности

А. А. Щанкин, О. А. Кошелева 

КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ 
СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ  
И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ 
СЕРДЦА В ПОКОЕ И ПРИ МЫШЕЧНОЙ 
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 

Монография 

Москва
Берлин 

2019 

Второе издание, стереотипное

УДК 612 (035.3) 
ББК 28.9 
Щ22 

Печатается по решению редакционно-издательского совета  
Мордовского государственного педагогического института имени М. Е. Евсевьева

Р е ц е н з е н т ы: 

В. П. Балашов, д-р биол. наук, проф., зав. кафедрой цитологии,  
гистологии и эмбриологии с курсом патологической анатомии  
Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева; 
Н. С. Русейкин, канд. мед. наук, проф., зав. кафедрой нормальной  
физиологии Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева
Щанкин, А. А. 

Щ22      Конституциональные особенности системы кровообращения 

  и электрические потенциалы сердца в покое и при мышечной  
деятельности : монография / А. А. Щанкин, О. А. Кошелева. –  
2-е изд., стер. – Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2019. – 111 с. 
 ISBN 978-5-4499-0132-3 
 Монография посвящена конституциональным особенностям 
электрических потенциалов сердца в покое и после физической 
нагрузки. Рассматривается влияние регионального этнического 
фактора на конституцию и электрические потенциалы сердца. 
 Работа предназначена студентам, аспирантам и ученым, занимающимся данной проблемой. 

УДК 612 (035.3) 
ББК 28.9 

ISBN 978-5-4499-0132-3 
© Щанкин А. А., Кошелева О. А., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

ПРЕДИСЛОВИЕ

цивилизованное общество вступило в эпоху хронического стресса 
антропогенного происхождения, обусловленного возросшей вероятностью 
глобальных и личных катастроф. Такая ситуация вызывает напряжение систем 
адаптации организма, эволюционно приспособленных в первую очередь к обеспечению мышечного ответа на опасность. Отсутствие физического действия 
проявляется в неотреагированных эмоциях, хроническом чрезмерном уровне 
«медиаторов» адаптации, нарушению деятельности, а затем и поломке регуляторных систем основных жизненных функций – кровообращения, дыхания, пищеварения и репродукции. В конечном счете – к патологии сердечнососудистой, 
нервной, пищеварительной и других систем.
Регулярная физическая деятельность является генетически детерминированной основой нормального роста и развития человека. Именно она – созданное природой средство совершенствования нашего тела, оптимизации работы 
внутренних органов, повышения адаптивных возможностей, предупреждения 
различных заболеваний. 
Несмотря на то, что реакция системы кровообращения на физическую нагрузку хорошо изучена и вошла в учебники и учебные пособия по 
физиологии и спортивной медицине, на практике встречаются индивидуальные особенности реагирования, которые могут иметь нежелательные 
последствия для организма. По нашему мнению такие реакции могут быть 
связаны с типом конституции. Основоположником учения о конституции 
считается Гиппократ. Он создал первую классификацию конституциональных типов. Гиппократ различал несколько видов конституции – хорошую 
и плохую; сильную и слабую; сухую и влажную; вялую и упругую. Однако, 
в дальнейшем, не удовлетворившись такими слишком общими критериями, он положил в основу определения конституции людей свойства их 
темперамента. Темперамент – комплексная динамическая характеристика 
психики человека, включающая эмоциональность и общую активность. 
Предложенные им принципы деления людей на типы по телосложению  
и темпераменту не потеряли значение до сих пор.
В настоящее время существует свыше 100 схем деления на конституциональные типы. Разработан ряд конституциональных типов человека: морфологический, функциональный, половой, эволюционный и другие. Наличие 
большого количества методов и способов оценки конституции свидетельствует 
о том, что они раскрывают разные стороны данного сложного  явления. 
На современном этапе актуальным является интегративный подход к 
оценке конституции человека, основанный на выработке из множества морфофункциональных параметров одного или нескольких наиболее значимых 
показателей. Более перспективным представляется нам эволюционный подход, 
который отражает изменение наследственных параметров в процессе филогенеза и онтогенеза. В этом плане представляет большой интерес определение 

конституционального типа возрастной эволюции организма по В. Г. Штефко 
и С. Г. Васильченко. По мнению ряда авторов, данный тип конституции имеет  
непосредственное отношение к адаптационным возможностям организма.  
Однако этот вопрос еще недостаточно изучен. 
В современной возрастной антропологии продолжаются дискуссии о том, 
происходят ли в организме современного человека изменения морфологического и функционального статуса и являются ли эти изменения отражением общебиологических закономерностей развития или имеют более локальный, адаптационный харак тер. Замедление темпов роста и развития детей и подростков 
сопровождается снижением их функциональных показателей (мышечной силы, 
дыхательных объемов). Увеличивается число случаев заболеваний сердца и сосудов среди лиц молодого возраста. Все это свидетельствует об актуальности 
проблемы, ее теоретической значимости.

целью нашего исследования явилось изучение зависимости некоторых 
функциональных показателей системы кровообращения  от конституционального типа возрастной эволюции организма. для решения поставленной цели 
определены следующие задачи исследования:
1) измерение антропометрических параметров, расчет трохантерного индекса, определение конституционального типа возрастной эволюции организма;
2) измерение физиометрических параметров системы кровообращения;
3) определение физической работоспособности;
4) регистрация электрокардиограммы в покое и после физической нагрузки;
5) проведение анкетирования для определения некоторых региональных 
факторов среды, оказывающих влияние на морфофункциональные свойства 
конституционального типа возрастной эволюции организма.
Практическое значение нашей работы заключается в том, что индивидуальные конституциональные особенности реакции системы кровообращения  
на физическую нагрузку играют важную роль при занятии физической культурой и спортом и профилактике заболеваний. 

Глава 1

СОВРЕМЕННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СВЯЗИ КОНСТИТУЦИИ 
С ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ

Известно, что люди с разными конституциональными типами обладают 
различными адаптационными возможностями. Так, у мужчин длина ноги имеет 
отрицательное весовое значение для мышц. для мужчин с развитой мускулатурой, как правило, характерно раннее созревание, а, следовательно, более короткий период ускоренного роста ног по сравнению с туловищем, поэтому у таких 
мужчин относительно короткие ноги [69]. Такие мужчины должны иметь более 
высокие показатели работоспособности и лучше адаптироваться в окружающей 
среде. 
В настоящее время существует свыше 100 схем деления на конституциональные типы. Выделяют несколько подходов к определению конституции. При 
соматопсихологическом подходе конституция рассматривается как совокупность 
индивидуальных особенностей строения тела и его функций. Физиологический 
подход определяет конституцию как относительно постоянное состояние нашего тела, связанное с его сопротивляемостью. Согласно генетическому подходу, 
конституция есть соматический фатум организма, который выражает индивидуальные особенности сомы, определяемые в момент оплодотворения. При смешанном подходе под конституцией понимаются существенные индивидуальные 
особенности, связанные со строением тела, работоспособностью, сопротивляемостью к заболеваниям [43]. Б. А. Никитюк экспериментально обосновывает 
возможности современной интегративной антропологии в сохранении здоровья 
лиц, занимающихся спортивной деятельностью [47].
При описании мужских конституций в нашей стране широко используется 
схема В. В. Бунака [6]. Всего выделяют три основных типа конституций: грудной, 
мускульный (мускулярный) и брюшной – и 4 промежуточных подтипа: грудномускульный, мускульно-грудной, мускульно-брюшной и брюшно-мускульный. 
Общее представление об этом подходе может дать модифицированная схема 
В. В. Бунака (так называемая 3-я схема), основанная лишь на сочетании степени  
развития мышц и жира. В практике антропологических исследований часто  
(до 30 %) выделяется неопределенный тип. Широко распространена также схема  
В. Г. Штефко и А. д. Островского [71]. 
Понятием близким к соматическому типу конституции является телосложение, которое служит фенотипическим выражением генного комплекса, 
воздействующего на пенетрантность и экспрессивность отдельных генов, 
определяющих предрасположение к тем или иным заболеваниям. Так, у девушек с нарушением полового развития хромосомного и нехромосомного генеза 
и у девушек с синдромом Шерешевского-Тернера наблюдаются значимо более 
низкие показатели массы и длины тела, относительного количества жировой 
ткани по сравнению с таковыми у девушек с нарушением полового развития  

нехромосомного генеза [65]. Адаптация как процесс приспосабливания органов 
и всего организма человека и животных к меняющимся внешним и внутренним 
условиям среды составляет важную биологическую проблему. Процесс адаптации характеризуется специфическими особенностями на разных уровнях организма и живых систем и зависит от периода онтогенеза [63]. У человека генотип 
за весь вивопериод используется на 10 – 12 %. Очевидно и резерв адаптации 
человека используется в этих пределах. 
Наличие большого числа классификаций типов конституции и множества 
признаков, их характеризующих свидетельствует о сложности и многосторонности изучаемого явления. При увеличении их количества появляется ощущение более глубокого познания свойств организма. Основные противоречия по 
проблеме заключаются в большом разнообразии конституциональных типов и 
ограниченном применении каждого из них, слабой связи строения и функции.
А. Н. Северцов подчеркивал необходимость системного подхода к изучению целостности организма [59]. Соматотип является наиболее стабильной 
макроморфологической системой, доступной объективной оценке, и может 
выступать в качестве основы конституциональной диагностики [2]. При оценке 
конституции необходимо учитывать параллелизм и взаимную обусловленность 
физического и психического развития. М. А. Негашева предложила оригинальную модель взаимосвязей соматических, дерматоглифических и психологических признаков в структуре общей конституции человека, которая учитывает 
степень влияния на организм генетических и социально-экономических факторов [45; 46]. На основе изучения взаимосвязей между различными группами 
признаков она приводит доказательства концепции относительной автономности морфофункциональных систем как необходимом условии интегрированности организма в целом. При помощи весоростовых классификаций возможно 
систематизировать одиночные признаки, индексы и показатели состава тела. 
В будущем аналогичным образом можно параллельно с антропометрическими 
данными изучать клинические, физиологические, биохимические показатели 
изучаемых контингентов [31].
В современной возрастной антропологии продолжаются дискуссии о 
том, происходят ли в организме современного человека изменения морфологического и функционального статуса и являются ли эти изменения отражением 
общебиологических закономерностей развития или имеют более локальный, 
адаптационный характер. В отечественной и зарубежной литературе последнего 
десятилетия имеют место противоречивые суждения о прекращении процессов 
секулярного тренда (вековой тенденции увеличения тотальных размеров тела), 
а также акселерации роста и развития детей как одной из его сторон. Ю. А. Ямпольская отмечает уменьшение тотальных размеров тела у детей Москвы дошкольного и младшего школьного возраста по сравнению с данными 70-х годов 
[74]. Автор делает вывод о том, что акселерацию роста и развития детей можно 
считать законченной и в ближайшее время следует ожидать усиление противоположной тенденции – замедления темпов роста и развития. А. С. Щедрин  

обращает внимание на тенденцию к продолжающемуся увеличению длины 
тела как у мальчиков, так и у девочек при меньших темпах увеличения массы 
тела и снижении показателя окружности грудной клетки (разнонаправленность 
изменений длиннотного и широтного векторов тела) [72]. Это укладывается в 
понятия «грацилизания» и «астенизация» физического развития – характерные 
черты современного этапа развития организма человека.
Если оценивать показатели физического развития взрослых мужчин, то 
они свидетельствуют о вполне пропорциональном, гармоничном соотношении 
длиннотного и широтного векторов тела. Таким образом, есть основание рассматривать эффект грацилизации как тенденцию в проявлении секулярного 
тренда, характерную для отдельных этапов онтогенеза, выражающуюся в более 
позднем «возмужании», то есть в пролонгировании ростовых процессов. Современные данные о процессах роста организма человека свидетельствуют о 
продолжающемся увеличении длиннотных размеров тела и в зрелом возрасте 
до 35 лет [88]. Если рассматривать грацилизацию как побочный эффект секулярного тренда, то реально корректировать данную ситуацию с помощью целенаправленного средового воздействия (организация физического воспитания, 
рациональное питание и др.) [72].
Р. В. Тамбовцева считает, что возрастная изменчивость типов телосложения проявляется в связи с гетерохронностью развития, которая определяется 
неравномерностью темпов роста различных компонентов тела [60]. Выявлено, 
что наименее изменчивы девочки дигестивного и астеноидного телосложения, в 
то время как представительницы мышечного и торакального типов изменяются 
чаще. В качестве информативного критерия для выделения крайних вариантов 
телосложения целесообразно использовать весоростовой индекс [61]. При этом 
выделяются критические периоды, когда значительно увеличивается число заметных изменений соматотипа: 9 – 11 лет и пубертатный период – 11 – 14 лет. 
Наиболее существенным для живой природы явлением на Земле является смена дня и ночи. Все больше сведений накапливается о роли эпифиза как 
основного ритмоводителя функций в организме. Физиологические функции 
эпифиза в организме весьма многообразны [8]. У эпифизэктомированных 
молодых лабораторных животных ускоряется половое созревание, рост тела.  
У человека следствием эпифизэктомии является нарушение биоритмов, водносолевого обмена, повышение артериального давления и другие изменения  
[35; 36; 37]. Важной особенностью артериальной гипертензии является нарушение циркадного ритма, которое встречается у большинства больных [68]. 
Установлено, что пропорции тела и компонентный состав зависят от 
региона проживания, уровня метизации, социальных условий [14]. для чукотских мальчиков-аборигенов характерны увеличение массы жировой ткани в 
активный период созревания и продольный рост тела. У мальчиков-аборигенов 
Северо-Востока России во II стадии полового развития отмечается максимальный прирост индексов ширины таза и плеч. На III стадии полового развития выявлен максимальный прирост массы тела, мышечного и костного компонентов, 

длины тела, площади поверхности тела, окружности грудной клетки, а жировой 
массы – на IV стадии полового развития. Трансформация приростов частей и 
компонентов массы тела в процессе полового созревания формируют у аборигена адаптивный тип, с наибольшими изменениями на стадии созревания гонад, 
обменные процессы и метизация оказывают влияние на формирование пропорций и компонентов тела. 
Факторы среды оказывают влияние на процесс формирования соматотипов. Загрязнение окружающей среды солями тяжелых металлов, в частности 
свинцом, приводит к задержке дифференцировки соматотипов у детей и подростков школьного возраста, причем в большей степени у мальчиков, чем у 
девочек [73]. При определении исходного фона обследуемого контингента детей 
и подростков в целях проведения социально-гигиенического мониторинга необходимо учитывать отрицательное воздействие антропотехногенного загрязнения 
окружающей среды на процесс формирования соматотипов.
На рост и развитие организма оказывают влияние многие эндокринные 
железы: щитовидная, гипофиз, половые и другие. Влияние щитовидной железы 
на развитие костной системы сказывается уже в раннем детском возрасте –  
на первом году жизни (гипо- и атиреоз), влияние гипофиза – в возрасте 4 – 7 лет,  
а влияние половых желез – в период полового созревания [18]. Процессы 
нормальной эволюции и дифференцировки костной системы характеризуются 
нормальным ростом костей, нормальным развитием их формы и структуры, 
своевременным появлением точек окостенения и их синостозированием [28].
Процесс образования кости в метаэпифизарной зоне можно схематически 
разложить на три фазы или акта: 1) размножение хрящевых клеток в метаэпифизарной зоне, заканчивающееся появлением в них дегенеративных изменений 
и затем обызвествлением (фаза предварительного обызвествления хряща); 
2) растворение обызвествленного хряща благодаря сосудам, врастающим из 
метафиза; 3) остеобластическое построение «окончательной» кости [85].
Наибольшее значение имеет первая фаза: от ее продолжительности и 
интенсивности деления клеток главным образом зависит окончательная длина кости. Продолжительность и интенсивность энхондрального остеогенеза 
сравнительно мало зависит от местных факторов, определяясь в основном 
первичными регуляторами роста скелета, контролируемыми нервной системой. 
Обычно отчетливо прослеживается влияние своеобразия эндокринной формулы. И. Е. Никитюк предполагают существование у хрящевой ткани пластинки 
роста восприимчивости к факторам, воздействующим дистанционно, возможно, 
электромагнитной природы [48]. Определение этих факторов перспективно для 
разработки клинических методов стимуляции пораженных хрящевых пластинок 
роста с целью исправления деформаций костей.
Энергия деления и роста хрящевых клеток в различные возрастные периоды неодинакова. Она чрезвычайно велика во внутриутробном периоде жизни 
и в первые два года внеутробной жизни. Активность хрящевых клеток в зонах 
роста в дальнейшем постепенно падает и вновь резко нарастает в первой фазе 

периода полузрелости. Продолжительность и интенсивность энхондрального 
остеогенеза в этом периоде жизни определяет своеобразие роста (окончательных размеров) данного человека. В дальнейшем энергия роста хрящевых клеток 
ничтожна, постепенно приближаясь к нулю. В фазах, предшествующих полной 
зрелости, мы имеем дело практически уже с недеятельными хрящами, хотя синостозы еще не всюду наступили [42].
Процессы синостозирования протекают длительно и сложно. На основании анатомических, гистологических и рентгенологических исследований различают пять фаз синостозирования: 1) истончение эпифизарного хряща на всем 
протяжении; 2) соединение кортикальных слоев диафиза и эпифиза в отдельных 
точках; 3) соприкосновение диафиза и эпифиза на большом протяжении и окончательное окостенение в периферических отделах; 4) соприкосновение диафиза 
с эпифизом на всем протяжении и образование на месте диа-эпифизарной зоны, 
так называемой эпифизарной мозоли – более интенсивной тени; гистологически здесь определяется более плотная губчатая костная ткань и остатки хряща;  
5) на месте диа-эпифизарной зоны образование плотной поперечной тени в виде 
тяжа, впоследствии редуцирующего [80]. Полная половая зрелость обнаруживается рентгенологически на основании исчезновения поперечных плотных костных полосок в длинных трубчатых костях на месте закрывшихся эпифизарных 
линий [54].
В настоящее время в любом возрастном периоде наблюдается тенденция 
к ускорению темпов оссификации у здоровых детей и подростков с высокими 
ростовыми и весовыми показателями в сравнении с их сверстниками, имеющими средние и особенно низкие показатели длины и массы тела. Эта закономерность, однако, в отдельных возрастно-половых группах имеет разную степень 
проявления. Таким образом, основные различия в динамике остеогенеза у 
мальчиков с разными соматометричeскими характеристиками определяются, 
во-первых, разновременностью появления первых синостозов в костях кисти и, 
во-вторых, разной продолжительностью процесса синостозировання, что в свою 
очередь свидетельствует о неодинаковой интенсивности этого процесса у людей 
со средним темпом соматического развития, а также развивающихся по акселерированному или ретардированному типу [34].
Рост тотальных размеров тела, определяемый прежде всего ростом скелета, подчиняется закону чередований, согласно которому, когда одна часть тела 
находится в периоде усиленного роста, другая переживает фазу относительного 
покоя. В. В. Бунак выявил основную закономерность динамики межсегментарных отношений: на всем протяжении фетального, младенческого, детского 
и I стадии пубертатного периода длина конечностей увеличивается быстрее 
длины осевого скелета, с переходом же во II стадию пубертатного периода 
увеличивается скорость роста торса в длину, и градиент роста меняет дистальное направление на проксимальное [6]. Смена эта происходит однократно. 
В конце II стадии пубертатного периода происходит закрытие всех ростовых 
зон, которые навечно фиксируют параметрическую характеристику градиента 

роста, в том соотношении величин различных сегментов скелета, которые затем  
сохраняются без изменений на протяжении последующей жизни индивидуума. В 1967 году для оценки половой конституции был введен трохантерный 
индекс, который отражает отношение роста обследуемого к высоте его ноги. 
Основанием для его использования было учение о периодичности роста организма в стадии формирования.
В. Г. Штефко подчеркивал значение пубертатного периода для всей последующей жизни индивидуума. Он показал, что именно в этом периоде закладываются особенности будущего организма.

данные особенности во многом определяют как тип окончательного соматического телосложения, так и характер ответных реакций на воздействия окружающей среды, присущий данному организму. В основу классификации конституциональных типов В. Г. Штефко положил принцип возрастной эволюции 
организма. Он выделил следующие типы конституции: 1) нормоэволютивный; 
2) гипоэволютный; 3) гиперэволютивный; 4) дисэволютивный; 5) патологический [71]. Г. С. Васильченко выявил корреляцию величины трохантерного индекса с данными типами конституции и предложил определять тип возрастной 
эволюции организма по величине трохантерного индекса [10]. 
Наиболее заметная связь существует между телосложением и эндокринной функцией и метаболизмом. Ведь трудно себе представить, чтобы у людей с 
высокоразвитым мышечным компонентом уровень эндокринной секреции был 
таким же, как у тех, у кого мышечный компонент развит слабо, или чтобы люди 
с противоположными баллами по шкале эндоморфии не отличались бы по характеру обмена веществ [69]. 
Представители разных типов конституции имеют специфические особенности, как в уровне, так и в кинетике возрастных изменений важнейших показателей работоспособности. Различия между представителями разных типов внутри каждой возрастно-половой группы иногда выражены сильнее, чем различия 
между мальчиками и девочками. Это обстоятельство было отмечено ранее при 
анализе развития моторики у детей дошкольного возраста, в еще большей мере 
оно проявляет себя в ходе последующего онтогенетического развития, особенно – в юношеском возрасте [26]. К концу этого этапа развития складывается 
специфическая для каждого типа конституции структура энергообеспечения 
мышечной деятельности, накладывающая отпечаток на все проявления моторики человека. Знание «сильных» и «слабых» сторон каждого из конституциональных типов необходимо учитывать во многих ситуациях, сопряженных 
с мышечной активностью. Это относится к физическому воспитанию и спорту, 
оздоровительным формам физической культуры, к трудовым процессам, к отбору и обучению в целом ряде профессий, где мышечная деятельность играет 
ключевую роль [33]. 
При исследовании спортсменов выявлено, что у легкоатлетов-спринтеров 
доминирующим типом энергообеспечения мышечной деятельности является анаэробный тип, определяющий наибольшую работоспособность в зоне