Региональные конституциональные особенности адаптации системы кровообращения к физической нагрузке

А. А. Щанкин 
Г. И. Щанкина 
О. А. Кошелева 

РЕГИОНАЛЬНЫЕ 
КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ 
ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ 
СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ 
К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ 

Учебное пособие 

Москва
Берлин 

2019 

Второе издание, стереотипное

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 
Щ22 

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

Р е ц е н з е н т ы: 

кафедра нормальной физиологии Мордовского государственного  
университета им. Н. П. Огарева  
(зав. кафедрой канд. мед. наук, проф. Н. С. Русейкин); 
Н. М. Иванов, д-р мед. наук, проф. кафедры нормальной анатомии  
с курсами оперативной хирургии и топографической анатомии, судебной  
медицины Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева; 
Н. А. Мельникова, канд. биол. наук, доцент кафедры общей биологии,  
анатомии и физиологии Мордовского государственного педагогического  
института им. М. Е. Евсевьева 
Щанкин, А. А. 
Щ22     Региональные конституциональные особенности адаптации  
системы кровообращения к физической нагрузке : учебное 
пособие / А. А. Щанкин, Г. И. Щанкина, О. А. Кошелева. – 2-е изд., 
стер. – Москва ; Берлин :  Директ-Медиа, 2019. – 112 с. 

ISBN 978-5-4499-0141-5 

Учебное пособие «Региональные конституциональные особенности 
адаптации системы кровообращения к физической нагрузке» посвящено 
изучению системы кровообращения. В работе рассматриваются региональные особенности конституционального типа возрастной эволюции 
человека, имеющие отношение к системе кровообращения. В качестве 
фактора среды выбрана физическая нагрузка, которая является в данном 
случае оптимальной. В работе прослеживается зависимость реакции центральной и региональной гемодинамики от эволютивного типа конституции, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение в 
плане профилактики заболеваний сердца и сосудов. 
Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей 
института. 

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 

ISBN 978-5-4499-0141-5 
© Щанкин А. А., Щанкина Г. И., Кошелева О. А., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Учебное пособие «Региональные конституциональные особенности адап
тации системы кровообращения к физической нагрузке» посвящено актуальной 
проблеме адаптации человека к мышечной деятельности. В данной работе 
большое внимание уделяется такому понятию, как национальный регион. Регион рассматривается как определенная система, в которой происходит рост и 
развитие человека. Природно-климатические и социально-экономические условия регионов России различные. Под воздействием факторов внешней среды и 
наследственности в ходе индивидуального развития формируются  конституциональный тип возрастной эволюции организма. В отечественной и зарубежной литературе содержится недостаточно сведений по этому типу конституции 
и его влиянию на морфологические и функциональные свойства человека, поэтому учебное пособие обладает значительной новизной.  

Целью данного учебного пособия является расширение и углубление знаний студентов в области анатомии, физиологии и конституции человека. Для 
достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.   
Первая задача заключается в исследовании причин и условий, в которых 
происходило развитие и становление конституционального типа возрастной 
эволюции организма, что способствует формированию у студентов диалектикоматериалистического мировоззрения и активного отношения к окружающей 
действительности.   
Вторая задача состоит в изучении антропометрических параметров, отражающих процесс возрастной эволюции организма, и проведении сравнительного анализа функциональной значимости данных показателей. Эта задача является практическим воплощением важнейшего принципа построения организма – единства строения и функции (функциональной анатомии). Эволютивный 
тип конституции имеет непосредственное отношение к адаптации организма к 
условиям среды, к умственной и физической работоспособности организма человека, к процессу обучения, воспитания и развития детей и подростков.  

В случае формирования нормэволютивного типа конституции адаптаци
онные возможности человека наиболее высокие. При отклонении от него адаптационные возможности организма снижаются и появляются морфологические 
и функциональные особенности, которые постепенно нарастают и могут привести к нарушению адаптации, в частности к физической деятельности. Значение 
физической активности человека трудно переоценить. Мышечная деятельность 
является необходимым условием жизнедеятельности человека. В современном 
мире мышечная активность человека снижается. Человек, улучшая условия 
своего существования, неуклонно шел по пути ограничения движений. В результате чего он столкнулся с проблемой гипокинезии и целым рядом сопутствующих заболеваний со стороны опорно-двигательного аппарата, системы 
кровообращения и других систем организма. Выход из данной ситуации состоит в оптимизации двигательной активности человека, в частности, путем использования средств физического воспитания, занятий спортом. При этом важ

но учитывать индивидуальные конституциональные особенности человека и 
состояние его здоровья. 

Учебное пособие разработано на базе основных положений медико
биологических дисциплин, преподаваемых в педагогическом вузе. Оно содержит предисловие, список сокращений, 5 глав, заключение, глоссарий и список 
литературы. Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей института.  

 
 
 

Глава 1 
 
СОВРЕМЕННЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТИТУЦИИ ЧЕЛОВЕКА 
 
 
1.1 Конституция и общебиологические закономерности развития 
 
В последнее время наблюдается возрождение интереса к проблеме конституции человека, которое связано с возрастанием прикладной ценности концепции конституции для нужд клинической и превентивной медицины, профессионального и спортивного отбора. Для российской науки традиционным 
является целостный подход к изучению конституции, объединяющий методы 
макроанатомии, типовой анатомии, антропологии, учитывающий данные теории эволюции, клиники внутренних болезней, психиатрии, психологии, физиологии, генетики. 
На основе конституциональной принадлежности осуществляется прогнозирование роста и развития детей. Такой прогноз требует четкого научного 
обоснования, базирующегося на знаниях об устойчивых и лабильных морфологических структурах организма в онтогенезе и факторах, которыми эта лабильность обусловлена (Панасюк Т. В., 2008). Обусловлена глубинными биологическими процессами, связанными с естественным разнообразием строения и 
функций тела. Основой этого разнообразия служит конституциональная принадлежность организма. 
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. Многие ученые выступают за интегративные 
подходы в возрастной и спортивной антропологии. Они экспериментально 
обосновывают возможности современной интегративной антропологии в сохранении здоровья лиц, занимающихся спортивной деятельностью. 
При описании мужских конституций в нашей стране широко используется схема В. В. Бунака. Всего выделяется три основных типа конституции: грудной, мускульный (мускулярный) и брюшной и четыре промежуточных подтипа: 
грудно-мускульный, мускульно-грудной, мускульно-брюшной и брюшномускульный. 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 так же схема В. Г. Штефко и А. Д. Островского.   

По мнению американского исследователя С. Шелдона, в реально существующих популяциях надо изучать не дискретные типы, а непрерывно распределенные компоненты телосложения, которых выделено три: эндоморфный, 
мезоморфный и эктоморфный соответственно зародышевым листкам – эндо-, 
мезо- и эктодерме. Степень выраженности компонентов различна у разных индивидов и может быть оценена по семибалльной системе (7–1). Максимально 
возможному баллу (7) соответствует и максимальная степень выраженности 
компонента. 
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 (Харитонова Л. Г., 2010).  
А. Н. Северцов подчеркивал необходимость системного подхода к изучению целостности организма. Соматотип является наиболее стабильной макроморфологической системой, доступной объективной оценке, и может выступать 
в качестве основы конституциональной диагностики. При оценке конституции 
необходимо учитывать параллелизм и взаимную обусловленность физического 
и психического развития. М. А. Негашева (2009) 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. 
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. 
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. Некоторые  ученые делают 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 (2001) 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). 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. 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.). 
Р. В. Тамбовцева (2005) считает, что возрастная изменчивость типов телосложения проявляется в связи с гетерохронностью развития, которая определяется неравномерностью темпов роста различных компонентов тела. 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. При этом выделяются критические периоды, когда значительно увеличивается число заметных изменений соматотипа: 9–11 лет и пубертатный период – 11–14 лет.  
На рост и развитие организма оказывают влияние многие эндокринные 
железы: щитовидная, гипофиз, половые и др. 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. Процессы нормальной 
эволюции и дифференцировки костной системы характеризуются нормальным 
ростом костей, нормальным развитием их формы и структуры, своевременным 
появлением точек окостенения и их синостозированием (Иванов Н. М., 1993). 
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. 
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 первичны

ми регуляторами роста скелета, контролируемыми нервной системой. Обычно 
отчетливо прослеживается влияние своеобразия эндокринной формулы.  
И. Е. Никитюк (2007) предполагает существование у хрящевой ткани пластинки 
роста восприимчивости к факторам, воздействующим дистанционно, возможно, 
электромагнитной природы. 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. 
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 диаэпифизарной зоны так называемой эпифизарной мозоли – более интенсивной 
тени; гистологически здесь определяется более плотная губчатая костная ткань 
и остатки хряща; 5) на месте диаэпифизарной зоны образование плотной поперечной тени в виде тяжа, впоследствии редуцирующего. Полная половая зрелость обнаруживается рентгенологически на основании исчезновения поперечных плотных костных полосок в длинных трубчатых костях на месте закрывшихся эпифизарных линий. 
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. 
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 (1941) 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. 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 (1933), подчеркивая значение пубертатного периода для 
всей последующей жизни индивидуума, показал, что именно в этом периоде закладывается такие особенности будущего организма, которые во многом определяют как тип окончательного соматического телосложения, так и характер 
ответных реакций на воздействия окружающей среды, присущий данному организму [41]. В основу классификации конституциональных типов В. Г. Штефко положил принцип возрастной эволюции организма. Он выделил следующие 
основные группы: 1) нормоэволютивный; 2) гипоэволютный; 3) гиперэволютивный; 4) дисэволютивный; 5) патологический.  
Г. С. Васильченко (1990) выявил корреляцию величины трохантерного 
индекса с данными типами конституции и предложил определять тип возрастной эволюции организма по величине трохантерного индекса. Трохантерный 
индекс является признаком специфическим, и его отклонения свидетельствуют 
только о наличии раннего нарушения пубертатного периода развития, прежде 
всего связанного с патологией гонад. Для адекватной оценки диагностического 
и прогностического значения половой конституции необходимо учитывать параллелизм и взаимную обусловленность физического, психического и полового 
развития.  
 
1.2 Конституция и система кровообращения 
 
Приспособление организма к условиям окружающей среды составляет 
важную медико-биологическую проблему. Общая неспецифическая реакция 
органов на действие повреждающих факторов различной природы получила 
название общего адаптационного синдрома. В настоящее время накоплено 
множество новых фактов по ответной неспецифической реакции организма на 
экстремальное внешнее воздействие, происходит эволюция понимания стресса, 
углубление знаний о механизмах его развития и его значимости для состояния 
здоровья человека. Выдвинуты и получили экспериментально-прикладное подтверждение психогенетическая и психонейроиммунологическая теории. Такой 

интерес к проблеме не случаен, поскольку, по мнению большинства исследователей, психоэмоциональный стресс является «болезнью индустриального общества», основу которой составляет связь процессов адаптации и дезадаптации с 
психосоматическими заболеваниями.  
В приспособительных реакциях организма большую роль играет система 
кровообращения. Для ее изучения используются различные методы исследований, в том числе реография. Реография основана на регистрации колебаний 
электрического сопротивления, обусловленных изменениями объемного кровотока в сосудах. При изучении данных реографии применяются: метод спектрального анализа, принцип модуляции, компьютерный анализ. Для исследования центральной гемодинамики применяется метод интегральной реографии 
тела. Данный метод отличается технической и методической простотой, атравматичностью, возможностью вычисления величины сердечного выброса в течение каждой систолы, стандартностью и воспроизводимостью полученных результатов. 
Важную роль в деятельности ряда систем организма играют волновые 
процессы. Применительно к системе кровообращения колебательный режим ее 
работы обеспечивается сократительной деятельностью сердца и является естественным, постоянно действующим на сосудистую систему фактором. При рассмотрении взаимодействия сердечно-сосудистой и дыхательной систем, работающих в колебательном режиме, показано, что изменение волновых характеристик дыхания оказывает непосредственное влияние на гемодинамику легочных сосудов, а так же модулирующее действие на амплитудно-временные характеристики артериального и венозного кровотоков, влияющие в конечном 
итоге на сопряженные функции органных сосудов. 
Современное цивилизованное общество находится в состоянии гиподинамии, т. е. недостаточной физической активности. По данной проблеме имеется высказывание И. П. Павлова: «В отдаленную эпоху, когда наши предки 
находились в зоологической стадии развития, на все раздражения, получаемые 
ими, они реагировали почти исключительно мускульной деятельностью, преобладающей над всеми остальными рефлекторными актами. А мышечная деятельность теснейшим образом всегда связана с деятельностью сердца и сосудов… У современного цивилизованного человека мускульные рефлексы почти 
уже сведены до минимума, связанные с последними изменения сердечной деятельности, сохранились хорошо. Современный человек путем работы над собой 
приучается скрывать свои мышечные рефлексы и только изменения сердечной 
деятельности еще может указывать нам на его переживания. Таким образом, 
сердце осталось у нас органом чувств, тонко указывающим наше субъективное 
состояние и всегда его изобличающим. Для врача надо отметить, что насколько 
хорошо происходит регуляция работы сердца, обусловленная мышечной деятельностью, конечно, не чрезмерной, настолько же плохо происходит регуляция сердечной деятельности при различных волнениях кои не ведут к мышечной работе. Оттого так легко поражается сердце у лиц свободных профессий, 
нресущих обычно легкий мышечный труд, зато чрезмерно подверженных жизненным треволнениям». Это высказывание И. П. Павлова было сделано в 20-х