Шпаргалки по Кардио-респираторным системам человека на Севере

Вопросы к экзамену «Кардио-респираторная система человека в условиях производства на Севере» 1. Использование нейроЭВМ и нейроэмуляторов для идентификации параметров КРС человека (мультинейрон) 2. Понятие m-мерного пространства, интегративный подход в изучении состояния патогенеза и саногенеза КРС человека. 3. Особенности управления со стороны фазатона мозга КРС человека, основные параметры тонического состояния

КРС. 4. Частотные характеристики в работе сердечно-сосудистой системы. 5. Современные методы исследования КРС человека. Метод частотного анализа кардиоинтервалов. 6. Особенности состояния ФСО человека на Севере. Понятие псевдонормы на фазовой плоскости. 7. Моделирование КРС и НМС, других функций организма на молекулярном, клеточном, организменном и популяционном уровнях организации. 8. Системы регуляции функции организма человека.

9. Воздействие низких температур на КРС человека. Реакция сосудов и сердца. 10. Измерение и статистическая обработка основных параметров КРС до ДИ. Применение метода гистограмм. 11. Компартментно-кластерный подход в исследованиях биологических динамических систем. Основные постулаты ККП. 12. Понятие саногенеза и патогенеза, их представление на фазовой плоскости. 13. Современные методы исследования

КРС. Метод пульсо-интервалографии (СИМ, ПАР, SpO2, ИБ, ЧСС) 14. Основные параметры фазического состояния КРС. 15. Внедрение программного обеспечения в диагностику КРС человека. 16. Результаты исследования КРС человека на Севере. Основные данные. 17. Диагностика КРС человека на базе

ЭВМ. Перспективы использования нейроЭВМ. 18. Управление ФСО в норме и при патологии. 19. Способы пролонгации активной жизни человека на Севере. 20. Статистическое и хаотическое распределение параметров КРС как характерный показатель ФСО человека на Севере. 1. Использование нейроЭВМ и нейроэмуляторов для идентификации параметров

КРС человека (мультинейрон) Искусственная нейронная сеть (ANN — artificial neural network) представляет собой вычислительную архитектуру для обработки сложных данных с помощью множества связанных между собой процессоров и вычислительных путей. Искусственные нейронные сети, созданные по аналогии с человеческим мозгом, способны обучаться и анализировать большие и сложные наборы данных, которые с помощью более линейных алгоритмов обработать крайне сложно. Для обучения нейронной сети необходима обучающая выборка

(задачник), состоящая из примеров. Каждый пример представляет собой задачу одного и того же типа с индивидуальным набором условий (входных параметров) и заранее известным ответом. Например, в качестве входных параметров в одном примере могут использоваться данные обследования одного больного, тогда заранее известным ответом в этом примере может быть диагноз. Несколько примеров с разными ответами образуют задачник.

Задачник располагается в базе данных, каждая запись которой является примером. Не останавливаясь на математических алгоритмах, подробно описанных в монографии [5.45], рассмотрим общую схему обучения нейросети. 1. Из обучающей выборки берется текущий пример (изначально, первый) и его входные параметры (представляющие в совокупности вектор входных сигналов) подаются его на входные синапсы обучаемой нейросети. Обычно каждый входной параметр примера подается на один соответствующий

входной синапс. 2. Нейросеть производит заданное количество тактов функционирования, при этом вектор входных сигналов распространяется по связям между нейронами (прямое функционирование). 3. Измеряются сигналы, выданные теми нейронами, которые считаются выходными. 4. Производится интерпретация выданных сигналов, и вычисляется оценка, характеризующая различие между выданным сетью ответом и требуемым ответом, имеющимся в примере.

Оценка вычисляется с помощью соответствующей функции оценки. Чем меньше оценка, тем лучше распознан пример, тем ближе выданный сетью ответ к требуемому. Оценка, равная нулю, означает что требуемое соответствие вычисленного и известного ответов достигнуто. Заметим, что только что инициализированная (необученная) нейросеть может выдать правильный ответ только совершенно случайно. 5. Если оценка примера равна нулю, ничего не предпринимается.

В противном случае на основании оценки вычисляются поправочные коэффициенты для каждого синаптического веса матрицы связей, после чего производится подстройка синаптических весов (обратное функционирование). В коррекции весов синапсов и заключается обучение. 6. Осуществляется переход к следующему примеру задачника и вышеперечисленные операции повторяются. Проход по всем примерам обучающей выборки с первого по последний считается одним циклом обучения.

При прохождении цикла каждый пример имеет свою оценку. Вычисляется, кроме того, суммарная оценка множества всех примеров обучающей выборки. Если после прохождения нескольких циклов она равна нулю, обучение считается законченным, в противном случае циклы повторяются. Количество циклов обучения, также как и время, требующееся для полного обучения, зависят от многих факторов - величины обучающей выборки, количества входных параметров, вида задачи,

типа и параметров нейросети и даже от случайного расклада весов синапсов при инициализации сети. 2. Понятие m-мерного пространства, интегративный подход в изучении состояния патогенеза и саногенеза КРС человека. Фазовое пространство в классической механике и статистической физике, многомерное пространство всех обобщённых координат q1 и обобщённых импульсов pi (i = 1, 2 N) механической системы с N степенями свободы. Таким образом,

Ф. п. имеет размерность 2N и может быть описано с помощью ортогональной системы координат с 2N осями соответственно числу обобщённых координат и импульсов. Состояние системы изображается в Ф. п. точкой с координатами qi, pi qN, pn, а изменение состояния системы во времени – движением точки вдоль линии, называемой фазовой траекторией. Для Ф. п. можно ввести понятие фазового объёма и др. понятия геометрии многих измерений.

Понятие Ф. п. – основное для классической статистической механики, изучающей функции распределения системы многих частиц. Методы Ф. п. успешно применяются также в теории нелинейных колебаний. В теории динамических систем и теории дифференциальных уравнений фазовое пространство является более общим понятием. Динамическая система — математическая абстракция, предназначенная для описания и изучения систем, эволюционирующих с течением времени. Примером могут служить механические системы (движущиеся

группы тел) или физические процессы. Исходными данными для исследования являются результаты одновременных измерений m параметров индивидуальных показателей ФСО в группе испытуемых. Модуль вектора состояния системы в фазовом пространстве рассчитывался по формуле: где m – размерность фазового пространства [6]. В графическом режиме на экране показывается положение точек состояния исследуемой системы, границы пространства состояний систем. Таким образом, были построены фазовые траектории во

всех фазовых плоскостей. В режиме суперпозиции разных фазовых плоскостей, производилось визуальное исследование динамики процесса, а количественное исследование корреляции параметров. В результате программа строит таблицы обработанных данных идентификации параметров аттракторов поведения ВСОЧ испытуемых. Патогенез (греч. páthos — страдание, болезнь и génesis — происхождение, возникновение) — механизмы возникновения и развития болезни и отдельных её проявлений на различных

уровнях организма — от молекулярных нарушений до изменений в органах и системах; раздел патологии, трактующий вопросы Патогенеза. Общие сведения Развитие учения о Патогенезе — важная составная часть истории медицины в целом. Наиболее общие закономерности Патогенеза — повреждение клеток, тканей и органов, неспецифические ответные реакции организма и развитие типовых патологических процессов (например, воспаление).

Причины болезней разнообразны, но число неспецифических ответных реакций ограничено; вместе с тем их выраженность и сочетание во времени у разных больных широко варьируют даже при одном и том же заболевании. Относительно постоянные неспецифические ответные реакции (повышение температуры тела, усиление образования гормонов коры надпочечников и др.) сформировались в процессе эволюции в ответ на действие различных вредных факторов (например, инфекция, травма). В механизме этих реакций важную роль играют нервная и

эндокринная системы (исследования И.П. Павлова, А.Д. Сперанского, Г. Селье и др.). Патогенез сердечных отеков В основе развития лежат: 1. Нарушение нервно-гуморальной регуляции водно-солевого обмена и сократительной способности миокарда: 1. развивается вторичный гиперальдостеронизм; 2. гиперпродукция антидиуретического гормона; 3. дефицит предсердного натрийуретического фактора;

4. чрезмерная активация симпатоадреналовой системы. 2. Умеренное повышение проницаемости сосудистой стенки под влиянием водородных ионов в связи с развитием циркуляторной гипоксии. 3. Увеличение венозного гидростатического давления и усиление процессов транссудации. 4. Повышение гидрофильности тканей в связи с усиленной задержкой в них натрия под влиянием глюкокортикоидов. 5. Нарушение синтеза плазменных белков, снижение онкотического давления.

Механизм гиперальдостеронизма: снижается минутный объем, систолический выброс наступает гиповолемия, возбуждаются валюморецепторы почки, усиливается продукция ренина, ангиотензина II. Ренин стимулирует зону гломерулеза клубочковой зоны коры надпочечников. При возбуждении a. corotis, мозговых артерий импульсация с волюморецепторов поступает в задний гипоталамус, эпифиз выделяет адрено-гломерулотропный комплекс, который стимулирует зону гломерулеза.

По патогенезу дыхательную недостаточность разделяют на гипоксическую (недостаток кислорода) и гиперкаптическую (избыток углекислоты). Гипоксическая дыхательная недостаточность (тип I, легочная) характеризуется снижением парциального давления кислорода в крови (PaO2) менее 60 мм рт.ст. при нормальном или пониженном парциальном давлении углекислого газа в крови (PaCO2). Гипоксическая дыхательная недостаточность чаще всего развивается в случае нарушения вентиляционно-перфузионных

отношений и шунтирования крови в легких. Данные нарушения отмечаются в том случае, когда кровь омывает плоховентилируемые альвеолы и поступает в артериальное русло недостаточно насыщенной кислородом. При шунтировании венозная кровь вообще минует альвеолы и напрямую попадает в артериальное русло. Частыми причинами гипоксемической дыхательной недостаточности являются: • Хроническая обструктивная болезнь легких (хронический бронхит и эмфизема легких) •

Острый респираторный дистресс синдром • Пневмония (воспаление легких) • Отек легких • Легочный фиброз • Бронхиальная астма • Пневмоторакс • Эмболия легких • Легочный альвеолит • Легочная гипертензия • Пневмокониоз • Саркоидоз • Брохноэктатическая болезнь • Кифосколиоз • Ожирение Гиперкапническая дыхательная недостаточность (тип

II, вентиляционная) характеризуется увеличением PaCO2 более 50 мм рт.ст. и развивается в случае неспособности организма обеспечить должную вентиляцию легких. При этом альвеолы плохо вентилируются и из них недостаточно выводится углекислота, что приводит к ее накоплению в организме. Частыми причинами гиперкапнической дыхательной недостаточности являются: • Хроническая обструктивная болезнь легких (хронических бронхит и эмфизема легких) •

Тяжелая бронхиальная астма • Неврологические расстройства (спинальная мышечная атрофия, болезни мотонейрона, полиомиелит, наследственные нейропатии, любые состояния, сопровождающиеся параличом диафрагмы, рассеянный склероз, различные повреждения спинного мозга). • Миастения • Врожденные миопатии и мышечные дистрофии (Дюшенна, Беккера, Шарко-Мари, Эмери-Дрейфуса, Ландузи-Деженина) •

Метаболические миопатии • Воспалительные миопатии (полимиозит) • Заболевания костной и соединительной ткани (кифосколиоз, несовершенный остеогенез, синдром ригидного позвоночника и др.) • Первичная легочная гипертензия • Гивовентиляционный синдром на фоне ожирения • Отек легких • Микседема (гипотиреоз) Следует отметить, что при ряде заболеваний отмечаются смешанные формы дыхательной

недостаточности, например, при хронической обструктивной болезни легких может отмечатся как гипоксия, так и гиперкапния. При этих состояниях страдают как вентиляционно-перфузионные отношения, так и насосная функция легких. Патологический процесс в организме человека представляет собой взаимодействие между патогенетическими механизмами, с одной стороны, и защитными усилиями организма — с другой. Значительное расширение в прошлом веке методической базы исследований позволило академической науке

получить фактические материалы для понимания механизмов саморегуляторных процессов, на основе которых стало формироваться учение о саногенезе. Саногенез — это динамическая система защитно-приспособительных механизмов организма (физиологического и патофизиологического характера), активизирующихся на стадии предболезни, развивающихся на протяжении болезненного процесса и направленных на восстановление нарушенных механизмов саморегуляции организма. Заслуживает внимания широкий философский, педагогический, медицинский,

социологический и социально-психологический подход к этим проблемам, так как у человека саногенез имеет биосоциальный характер и направлен на гармоничное восстановление здоровья, а, следовательно, и социального статуса. Таким образом является обоснованным говорить о процессе лечения и реабилитации больных как о саногенетическом процессе, направленном на поддержание оптимального уровня функционирования здоровьесберегающих систем организма, претерпевших в результате заболевания значительные перестройки как на качественном,

так и на количественном уровнях. Саногенетические процессы на деле оказываются ничем иным как частным случаем самоорганизации. Известно, что в закрытых системах, рассматриваемых как самодостаточные и изолированные, негэнтропия неуклонно убывает. Однако современная синергетика рассматривает системы, аналогичные человеческому организму, как принципиально открытые, что полностью соответствует холистическому рассмотрению континуума двусторонних неразрывных связей между целостным миром и голографически включенным в него организмом.

Для понимания сущности саногенетического статуса интересным являются практикие подтверждения существования сложной и глубоко организованной системы информационно-энергетического обмена, отвечающей за сообщение друг с другом различных функциональных систем организма и их совокупную интеграцию. Эта система организма является реальной информационно-энергетической системой, целостной и саморазвивающеся. В свете представлений об информационно-энергетическом обмене как первичной интегрирующей системе организма

всякое лечебное воздействие можно рассматривать как направленную коррекцию поврежденных структур. Любое лечение ставит своей целью нормализацию соотношений между различными подсистемами организма. Всякое лекарственное воздействие предполагает, что после мощного медикаментозного влияния на функциональное состояние отдельных звеньев регуляторных контуров систем организма высвободится потенциал спонтанной самоорганизации, которая и сгармонизирует отношения между подсистемами.

Представления о саногенетических возможностях организма позволяют учитывать информационно-энергетическую специфику лечебных воздействий и особенности ресурса собственных сил спонтанной самоорганизации, являясь залогом успешности проводимых лечебных и реабилитационных мероприятий. 3. Особенности управления со стороны фазатона мозга КРС человека, основные параметры тонического состояния

КРС. Слаженная работа функциональных систем организма (ФСО), оптимальное управление со стороны ЦНС всеми этими ФСО обеспечивает гомеостаз, т.е. поддержание основных параметров организма в жизненно необходимых пределах. Это происходит, несмотря на изменение внешних условий среды или появление каких-либо изменений в системе регуляции жизненных функций. Центральным регулятором ФСО является некоторая система на базе

ЦНС, обеспечивающая интегрированное управление, условно называемая фазатоном мозга (ФМ). Такие клинико-патофизиологические обобщения фактически предлагают новую нейродинамическую модель структурно-функциональной организации системы моторно-вегетативной регуляции двигательных и др. функций человека. Здесь тоническая моторная система выступает в комплексе с парасимпатическим отделом вегетативной системы, а фазическая моторная система - в комплексе с симпатическим отделом.

Обе эти системы образуют иерархическую систему - фазатон, (рис. 1) с учетом показателей состояния ФСО. Такая система, как фазатон мозга обеспечивает регуляцию трех системокомплексов: 1). Нейромоторный 2). Нейротрансмитерный 3). Нейровегетативный В условиях Севера РФ обследовано более 1000 человек, и установлен сдвиг показателей ВНС в сторону парасимпатической ВНС. В зимний период у обследуемых, регулярно не занимающихся спортом,

только 8-9% лиц имеет выраженные показатели активности симпатической ВНС. Остальные - парасимпатотоники. У ряда лиц имеется снижение тонуса периферических сосудов (вазоконстрикция, пульс на фалангах пальцев не регистрируется фотооптическими датчиками). Все количественные показатели ФСО характеризуют состояние кардио-респираторной системы (КРС) для ряда лиц, как критические, а для большинства - как адаптационные, но с отклонением от среднеевропейской нормы.

Ситуация усугубляется высоким показателем уровня оксигемоглобина. Параметры тонического моторно-вегетативного системокомплекса: • Активация аэробного гликолиза • Стимуляция синтеза РНК • Увеличение синтеза белка • Активация генетического аппарата и митотической активности клеток • Снижение интенсивности иммунного ответа • Активация анаболических процессов •

Тропотрофный эффект • Увеличивает концентрацию К+ в крови и его внутриклеточный транспорт • Ослабляет коагуляционные свойства крови 4. Частотные характеристики в работе сердечно-сосудистой системы. Вычисляемые спектральные показатели: VLF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне очень низких частот; LF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне низких частот; HF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне высоких частот;

Total, мс2 - общая спектральная мощность колебаний ритма сердца; LFnorm = 100LF/(Total - VLF), % - нормализованная спектральная мощность низких частот; HFnorm = 100HF/(Total - VLF),% - нормализованная спектральная мощность высоких частот; LF/HF, отношение низкочастотной к высокочастотной составляющей мощности колебаний ритма сердца. 5. Современные методы исследования КРС человека. Метод частотного анализа кардиоинтервалов.

Вариационная пульсометрия относится к одному из основных методов анализа вариабельности сердечного ритма, предложенных профессором Р.М. Баевским. В соответствии с теорией функциональной системы (П.К.Анохин,1973) изменения частоты пульса, сохранение ее стабильности является конечным результатом деятельности механизмов регуляции, осуществляющих упорядоченное взаимодействие между всеми ее элементами. Многоконтурная система регуляции сердечного ритма меняет доминирующее положение своих звеньев в зависимости

от текущих потребностей организма. Оценка состояния различных контуров регуляции и степени их напряжения базируется на исследовании дыхательного и "недыхательного" компонентов синусовой аритмии. Было установлено, что периоды "недыхательных" колебаний намного превышают периоды дыхательных колебаний, то есть характеризуются более удлиненным волновым процессом. В соответствии с моделью, предложенной Р.М. Баевским, регуляция синусового узла происходит с помощью

двух контуров управления: центрального и автономного с прямой и обратной связью. Деятельность автономного контура регуляции идентифицируется с дыхательной аритмией и парасимпатическими влияниями на ритм сердца; центральный контур управления связан с недыхательной синусовой аритмией и идентифицируется с действием симпатического отдела вегетативной нервной системы. При оценке вариабельности сердечного ритма необходимо учитывать, что более высокие уровни управления

подавляют деятельность более низких уровней; а также период колебания сердечного ритма отражает уровень управления регулируемых процессов, то есть с увеличением периода колебаний повышается и уровень регуляции. При оптимальном регулировании управление происходит с минимальным участием высших уровней и, соответственно, при нарушении оптимизации регуляторного процесса активируются более высокие уровни, то есть происходит централизация управления (Р.М. Баевский). Модулирующее действие симпатического и парасимпатического

отделов вегетативной нервной системы проявляется в приспособлении к более оптимальным условиям функционирования и отражает адаптационную реакцию целого организма. Вегетативная иннервация различных отделов сердца не одинакова, и воздействие симпатических и парасимпатических влияний на вариабельность сердечного ритма достаточно сложное. Увеличение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы говорит об активности автономного

контура регуляции, увеличение же симпатического тонуса свидетельствует о централизации управления сердечным ритмом. Таким образом, изменение активности отделов вегетативной нервной системы является результатом действия многоконтурной, многоуровневой системы регуляции. Метод вариационной пульсометрии основан на изучении распределения кардиоинтервалов (R-R интервалов) как случайных величин. Метод основан на измерении кардиоинтервалов при короткой записи

электрокардиограммы (менее 5 мин), составлении кардиоинтервалограмм и дальнейшем подсчете и анализе полученных числовых значений математическими методами с выделением первичных (моды, амплитуды моды, вариационного размаха) и вторичных математических показателей, таких как индекс вегетативного равновесия, показатель адекватности процессов регуляции, вегетативный показатель ритма и индекс напряжения регуляторных систем. Анализ полученных результатов проводится с помощью статистических методик.

Исследования проводятся в условиях относительного покоя и после физической нагрузки, что позволяет определить уровень адаптации животных к стрессовым воздействиям. Запись электрокардиограммы проводится в модифицированных стандартных отведениях от корней конечностей или в сагиттальных отведениях (по М.П. Рощевскому). Программа «ELOGRAPH-5» позволяет с помощью приборов "

ЭЛОН-001", "ЭЛОКС-01", а также модулей регистрации, подключенных к компьютеру, проводить анализ вариабельности ритма сердца для стандартной по длительности выборки (5 минут) регистрируемых данных (длительностей кардиоциклов - NN-интервалов). Отображаемые на экране графики: Ритмограмма Гистограмма распределения длительностей NN-интервалов в анализируемой выборке Скаттерограмма (диаграммы

Лоренца, Пуанкаре) График спектральной плотности мощности колебаний ритма сердца Вычисляемые cтатистические показатели: SDNN - стандартное отклонение всех NN интервалов; RMSSD - квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных NN-интервалов; pNN50 - отношение NN50 (число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мс) к общему числу NN-интервалов; HR, (уд/мин)- частота сердечных сокращений, вычисленная по среднему

значению NN-интервалов в анализируемой выборке; Mo - мода распределения интервалов, наиболее часто встречаемое значение длительности среди NN-интервалов в анализируемой выборке. АМо - амплитуда моды, доля NN-интервалов в анализируемой выборке, соответствующих значению моды. DХ - вариационный размах, разность между длительностью наибольшего и наименьшего NN-интервалов в анализируемой выборке. Для количественной оценки гистограммы распределения

КИ производят расчет статистических параметров. Индекс напряжения по Баевскому (характеризует состояние адаптационных реакций организма в целом): ИБ = АМо/2*Мо*ΔХ ИБ учитывает отношение м/у основными показателями ритмов сердца и отражает степень централизации процессов регуляции. Вычисляемые спектральные показатели: VLF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне очень низких частот;

LF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне низких частот; HF, мс2 - спектральная мощность колебаний ритма сердца в диапазоне высоких частот; Total, мс2 - общая спектральная мощность колебаний ритма сердца; LFnorm = 100LF/(Total - VLF), % - нормализованная спектральная мощность низких частот; HFnorm = 100HF/(Total - VLF),% - нормализованная спектральная мощность высоких частот;

LF/HF, отношение низкочастотной к высокочастотной составляющей мощности колебаний ритма сердца. 6. Особенности состояния ФСО человека на Севере. Понятие псевдонормы на фазовой плоскости. ФСО (по Анохину) - Были сформулированы основные признаки функциональной системы как интегративного образования: • Функциональная система является центрально-периферическим образованием, становясь, таким образом, конкретным аппаратом саморегуляции. Она поддерживает свое единство на основе циклической циркуляции

от периферии к центрам и от центров к периферии, хотя и не является «кольцом» в полном смысле этого слова. • Существование любой функциональной системы непременно связано с получением какого-либо четко очерченного приспособительного эффекта. Именно этот конечный эффект определяет то или иное распределение возбуждений и активностей по функциональной системе в целом. Любая ФСО описывается вектором состояния х, он будет иметь m-компанент.

Пусть мы имеем две обобщенные координаты, описывающие вектор состояния ФСО x и гомеостаз в целом. В качестве x1 можно выбрать уровень фазического сухожильного рефлекса, а в качестве x2 - уровень катехоламинов. Откладывая по вертикали значения x1 и по горизонтали x2, мы получим (рис. 2) картину: N - норма (пересечение двух областей), фазическая патология (F), тоническая патология (T), PN – псевдонорма. Рис. 2. Фазовый портрет изменения уровня сухожильного рефлекса (x1) от уровня

катехоламинов (x2) Положение центров областей Т или F может смещаться (постоянный нейромоторно-вегетативный баланс). А это значит, что и область N может постоянно меняться по размерам, а ее центр тяжести смещаться ближе к области Т или F. При этом у человека может преобладать тонический моторно-вегетативный гомеостаз или фазический. В средней полосе РФ преобладают норматоники и фазатоники, в

ХМАО в основном люди с тонической патологией. Но существуют и псевдонорматоники, дисбаланс и неправильная работа ФСО и гомеостаза которых не подвергается мониторированию. 8. Системы регуляции функции организма человека. Изучая физиологическую структуру поведенческого акта, П.К. Анохин пришел к выводу о необходимости различать частные механизмы интеграции, когда эти частные механизмы вступают между собой в сложное координированное взаимодействие.

Они объединяются, интегрируются в систему более высокого порядка, в целостную архитектуру приспособительного, поведенческого акта. Этот принцип интегрирования частных механизмов был им назван принципом «функциональной системы». Были сформулированы основные признаки функциональной системы как интегративного образования: • Функциональная система является центрально-периферическим образованием, становясь, таким образом, конкретным аппаратом саморегуляции. Она поддерживает свое единство на основе циклической циркуляции

от периферии к центрам и от центров к периферии, хотя и не является «кольцом» в полном смысле этого слова. • Существование любой функциональной системы непременно связано с получением какого-либо четко очерченного приспособительного эффекта. Именно этот конечный эффект определяет то или иное распределение возбуждений и активностей по функциональной системе в целом. Слаженная работа функциональных систем организма (ФСО), оптимальное управление со стороны

ЦНС всеми этими ФСО обеспечивает гомеостаз, т.е. поддержание основных параметров организма в жизненно необходимых пределах. Это происходит, несмотря на изменение внешних условий среды или появление каких-либо изменений в системе регуляции жизненных функций. Центральным регулятором ФСО является некоторая система на базе ЦНС, обеспечивающая интегрированное управление, условно называемая фазатоном мозга (ФМ).

Такие клинико-патофизиологические обобщения фактически предлагают новую нейродинамическую модель структурно-функциональной организации системы моторно-вегетативной регуляции двигательных и др. функций человека. Здесь тоническая моторная система выступает в комплексе с парасимпатическим отделом вегетативной системы, а фазическая моторная система - в комплексе с симпатическим отделом. Обе эти системы образуют иерархическую систему - фазатон, с учетом показателей состояния

ФСО. Такая система, как фазатон мозга обеспечивает регуляцию трех системокомплексов: 1). Нейромоторный 2). Нейротрансмитерный 3). Нейровегетативный В условиях Севера РФ обследовано более 1000 человек, и установлен сдвиг показателей ВНС в сторону парасимпатической ВНС. В зимний период у обследуемых, регулярно не занимающихся спортом, только 8-9% лиц имеет выраженные показатели активности симпатической

ВНС. Остальные - парасимпатотоники. У ряда лиц имеется снижение тонуса периферических сосудов (вазоконстрикция, пульс на фалангах пальцев не регистрируется фотооптическими датчиками). Все количественные показатели ФСО характеризуют состояние кардио-респираторной системы (КРС) для ряда лиц, как критические, а для большинства - как адаптационные, но с отклонением от среднеевропейской нормы. Ситуация усугубляется высоким показателем уровня оксигемоглобина.

Определяя функциональную систему как динамическую, саморегулирующуюся организацию, избирательно объединяющую структуры и процессы на основе нервных и гуморальных механизмов регуляции для достижения полезных системе и организму в целом приспособительных результатов, П.К. Анохин распространил содержание этого понятия на структуру любого целенаправленного поведения (Анохин П.К 1968). С этих позиций может быть рассмотрена и структура отдельного двигательного акта.

Функциональная система имеет разветвленный морфофизиологический аппарат, обеспечивающий за счет присущих ей закономерностей как эффект гомеостаза, так и саморегуляции. Выделяют два типа функциональных систем. 1. Функциональные системы первого типа обеспечивают постоянство определенных констант внутренней среды за счет системы саморегуляции, звенья которой не выходят за пределы самого организма. Примером может служить функциональная система поддержания постоянства кровяного давления,

температуры тела и т.п. Такая система с помощью разнообразных механизмов автоматически компенсирует возникающие сдвиги во внутренней среде. 2. Функциональные системы второго типа используют внешнее звено саморегуляции. Они обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы организма через связь с внешним миром, через изменения поведения. Именно функциональные системы второго типа лежат в основе различных поведенческих актов, различных типов поведения.

9. Воздействие низких температур на КРС человека. Реакция сосудов и сердца. В силу естественных причин организм человека достаточно устойчив к действию пониженной температуры окружающей среды. Однако при длительном воздействии низкой температуры на человека возможно возникновение патологических изменений общего и местного плана. Понижение температуры тела тормозит биохимические процессы.

В тканях снижается использование кислорода и наступает перенасыщение им крови. Отсутствие достаточной концентрации углекислоты в крови приводит к затормаживанию деятельности дыхательного центра. В конечном итоге наступают глубокие нарушения дыхания и кровообращения, которые приводят к остановке сначала дыхания затем кровообращения, что и является непосредственной причиной смерти. Смерть наступает при снижении внутренней температуры тела до +22° - +24°

С. Центральная нервная система Снижение температуры тела на каждый 1°С сопровождается снижением церебрального кровотока в среднем на 7%. С другой стороны, в условиях гипотермии потребление кислорода мозгом уменьшается примерно вдвое при снижении температуры на каждые 10°С, обеспечивая таким образом большую устойчивость ЦНС к гипоксии. Однако резкое снижение обменных процессов в головном мозге вызывает заторможенность, угнетение центральной регуляции дыхания (в том числе и вследствие снижения продукции

СО2 и уменьшения гиперкапнической регуляции дыхания), сознания. При температуре менее 27-26°С наступает кома, исчезают глубокие сухожильные и зрачковые рефлексы, крайне угнетается дыхательный центр, страдает сосудодвигательный центр, ретикулярная формация. Сердечно-сосудистая система При гипотермии легкой степени симпатическая стимуляция вызывает периферическую вазоконстрикцию, тахикардию и увеличение сердечного выброса.

При нарастании гипотермии развивается и прогрессирует сердечно-сосудистая депрессия, приводящая к снижению сердечного индекса, артериального давления и тканевой перфузии. Замедляется реполяризация, нарушается сердечная проводимость с возможностью развития атриовентрикулярной блокады. При температуре ниже 34°С часто встречается фибрилляция предсердий, а ниже 28°С – фибрилляция желудочков. Асистолия может развиться при температуре тела ниже 20°С.

Фибрилляция может наступить и раньше при наличии ишемической болезни сердца, эндокринной патологии. Следует подчеркнуть, что асистолия и фибрилляция желудочков – это наиболее частые причины смерти при гипотермии. Дыхательная система По мере нарастания гипотермии после первоначальной рефлекторной стимуляции дыхания следует нарастающая депрессия дыхательного центра со снижением как частоты дыхания, так и дыхательного объема. При температуре тела ниже 24°С нарастает дисфункция нейрореспираторного драйва вплоть до остановки

дыхания. Кроме того, при температуре 30-36°С происходят клинически значимые изменения респираторной механики (снижение торакопульмональной податливости за счет нарастающей при гипотермии ригидности мышц грудной клетки, диафрагмы). Вызванная холодом бронхорея ухудшает состояние проходимости дыхательных путей. В сочетании с угнетением кашлевого рефлекса это повышает риск аспирации. При гипотермии увеличивается растворимость газов в плазме, включая ингаляционные анестетики.

Кривая диссоциации оксигемоглобина сдвигается влево, приводя к снижению высвобождения кислорода в тканях. Этот сдвиг уравновешивается сдвигом кривой вправо за счет имеющегося ацидоза. Кровь Нарастание уровня гематокрита обусловлено гемоконцентрацией на фоне дегидратации и перераспределения жидкости. Секвестрация крови в селезенке, вызванная гипотермией, приводит к снижению уровня лейкоцитов и тромбоцитов. Снижение температуры тела также активирует каскад внутреннего тромбообразования.

В тяжелых случаях без видимых причинно-следственных связей может развиться синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС). 10. Измерение и статистическая обработка основных параметров КРС до ДИ. Применение метода гистограмм. Вариационная пульсометрия относится к одному из основных методов анализа вариабельности сердечного ритма, предложенных профессором Р.М. Баевским. В соответствии с теорией функциональной системы (П.

К.Анохин,1973) изменения частоты пульса, сохранение ее стабильности является конечным результатом деятельности механизмов регуляции, осуществляющих упорядоченное взаимодействие между всеми ее элементами. Исследования проводятся в условиях относительного покоя и после физической нагрузки, что позволяет определить уровень адаптации животных к стрессовым воздействиям. Запись электрокардиограммы проводится в модифицированных стандартных отведениях от корней конечностей

или в сагиттальных отведениях (по М.П. Рощевскому). Метод вариационной пульсометрии основан на изучении распределения кардиоинтервалов (R-R интервалов) как случайных величин. Метод основан на измерении кардиоинтервалов при короткой записи электрокардиограммы (менее 5 мин), составлении кардиоинтервалограмм и дальнейшем подсчете и анализе полученных числовых значений математическими методами с выделением первичных (моды, амплитуды моды,

вариационного размаха) и вторичных математических показателей, таких как индекс вегетативного равновесия, показатель адекватности процессов регуляции, вегетативный показатель ритма и индекс напряжения регуляторных систем. Анализ полученных результатов проводится с помощью статистических методик. Расчет доверительного интервала: 1. Среднее арифметическое 2. D*(t) – дисперсия Диспе́рсия случа́йной величины́ — мера разброса данной

случайной величины, т. е. её отклонения от математического ожидания. 3. σ*t – среднее квадратичное отклонение K= n-1 4. Средняя погрешность, Δt tk,β – критерий Стьюдента 5. Доверительный Интервал Доверительная вероятность показывает, с какой вероятностью случайный ответ попадет в доверительный интервал. Для простоты можно понимать её как точность выборки.

Как правило, используется 95%, но в условиях малых бюджетов и для небольших выборок, когда высокая точность не нужна, вероятностью можно пожертвовать и понизить её уровень до 90% и даже до 85% (главное не забыть учесть это в процессе анализа и в выводах). И наоборот, чем большую выборку может себе позволить исследователь, тем выше можно установить точность полученных данных. Коэффицие́нт корреля́ции или парный коэффицие́нт корреля&

#769;ции в теории вероятностей и статистике — это показатель характера изменения двух случайных величин. Корреляционный анализ — метод обработки статистических данных, заключающийся в изучении коэффициентов (корреляции) между переменными. При этом сравниваются коэффициенты корреляции между одной парой или множеством пар признаков, для установления между ними статистических взаимосвязей. Программа «ELOGRAPH-5» позволяет с помощью приборов "

ЭЛОН-001", "ЭЛОКС-01", а также модулей регистрации, подключенных к компьютеру, проводить анализ вариабельности ритма сердца для стандартной по длительности выборки (5 минут) регистрируемых данных (длительностей кардиоциклов - NN-интервалов). Программа в автоматическом режиме отображает показатели в режиме реального времени с построение гистограмм распределения длительности КИ. Происходит усреднение показателей

СИМ и ПАР ВНС, что обеспечивает представление процессов на фазовой плоскости в виде динамики хаотических процессов. Для построения гистограмм выбирается определенное значение длительности КИ следующих друг за другом и образующие выборку. При построении гистограмм весь диапазон КИ разбивается на поддиапазоны равной ширины = 0,01 сек. (0,951-0,960; 0,961-0,970). Построение гистограмм производится путем подсчета числа

КИ. При отображении гистограмм по горизонтали откладывается длительность КИ, по вертикали количество КИ в соответствующем диапазоне. Форма гистограммы отображает запкон распределения длительности КИ, который можно охарактеризовать следующим набором параметров: • Mo - мода распределения интервалов, наиболее часто встречаемое значение длительности среди

NN-интервалов в анализируемой выборке. • АМо - амплитуда моды, доля NN-интервалов в анализируемой выборке, соответствующих значению моды. • ΔХ - вариационный размах, разность между длительностью наибольшего и наименьшего NN-интервалов в анализируемой выборке. Для количественной оценки гистограммы распределения КИ производят расчет статистических параметров. Индекс напряжения по

Баевскому (характеризует состояние адаптационных реакций организма в целом): ИБ = АМо/2*Мо*ΔХ ИБ учитывает отношение м/у основными показателями ритмов сердца и отражает степень централизации процессов регуляции. У физически тренированных лиц ИБ = 80-140. • SDNN - стандартное отклонение всех NN интервалов; • RMSSD - квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных

NN-интервалов; • pNN50 - отношение NN50 (число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мс) к общему числу NN-интервалов; • HR, (уд/мин)- частота сердечных сокращений, вычисленная по среднему значению NN-интервалов в анализируемой выборке. Типы гистограмм распределения ритма сердца: • Нормальная (близкая по виду к кривой Гаусса, типична для здоровых людей в состоянии покоя) • Ассиметричная (указывает на нарушение стационарности процесса, наблюдается при переходных состояниях)

• Эксцессивная (характеризуется очень узким основание и заостренной вершиной, при стрессе, патологиях) Встречается также многовершинная гистограмма, которая обусловлена наличием несинусового ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия). Различают также норматонические, симпатонические и ваготонические гистограммы. 11. Компартментно-кластерный подход в исследованиях биологических динамических систем. Основные постулаты ККП. Основной подход, который сейчас активно используется в биологии - это метод

исследования математических моделей, которые уже были известны из феноменологических построений и которые сравнительно неплохо описывают поведение синергических систем. Однако в этом подходе имеется существенная трудность и недостаток - модель биосистемы (равно как и она сама) не изменяются. Обычно такие модели требуют параметрической идентификации, реже структурной, но принципиально не допускается изменение самой модели, например, порядка уравнений или числа уравнений

в системе, описывающей различные модели. Уравнения могут быть разностные или дифференциальные (РУ и ДУ) или интегральные и интегро-дифференциальные уравнения. Вместе с тем динамика поведения биосистем может быть весьма разнообразной. В различные моменты времени они могут описываться различными РУ или ДУ, которые могут изменять размерность фазового пространства.

Именно для таких общих случаев нами был разработан математический аппарат, который позволяет учитывать все разнообразие поведения биосистем. Разработанный В.М. Еськовым (2003) подход можно успешно применять для БДС, которые можно описывать вектором состояния х = x(t) в фазовом т мерном пространстве состояний. В рамках такого подхода можно формализовать структуру биологических динамических систем (БДС), например,

как компартментно-кластерную структуру и тогда фазовые координаты будут представлять динамику поведения отдельных компартментов, функционирующих в условиях воздействия некоторых внешних управлений. В целом, такие БДС всегда испытывают управляющие воздействия со стороны различных иерархических систем. Для мышц такой иерархической системой является центральная нервная система (ЦНС), которая обеспечивает тонус и всю регуляцию работы мышц. Само понятие компартмент объединяет совокупность некоторых одинаковых

по функциям (морфология может быть даже различной) элементов, которые дают некоторый синергический эффект. Можно считать молекулу ДНК кластером, состоящем из субъединиц (ком-партментов), клетку, как кластер, содержащий компартменты в своей мембране или отдельные органоиды внутри клетки. Можно считать органы кластерами, содержащими приблизительно одинаковые компартменты-клетки и организм -кластером с компартментами, иерархически организованными.

Термины «кластер» и «компартмент» приводят к некоторому общему подходу в изучении сложно организованных биосистем - кластерной теории БДС. Компартментно-кластерная теория: - Между компартментами существует иерархическая взаимосвязь (axi); - Для таких систем свойственен коэффициент диссипации (рассеивание энергии)(-b); - Есть внешний стимул волнового управления (Ud); - Выход интегративной системы:

A(x) = axi – b + Ud Управление производится [Y], который управляет другими кластерами [Х1,Х2] 12. Понятие саногенеза и патогенеза, их представление на фазовой плоскости. Патогенез (греч. páthos — страдание, болезнь и génesis — происхождение, возникновение) — механизмы возникновения и развития болезни и отдельных её проявлений на различных уровнях организма — от молекулярных нарушений до изменений в органах и системах; раздел патологии, трактующий вопросы

Патогенеза. Развитие учения о Патогенезе — важная составная часть истории медицины в целом. Наиболее общие закономерности Патогенеза — повреждение клеток, тканей и органов, неспецифические ответные реакции организма и развитие типовых патологических процессов (например, воспаление). Причины болезней разнообразны, но число неспецифических ответных реакций ограничено; вместе с тем их выраженность и сочетание во времени у разных больных широко варьируют даже при одном и том же заболевании.

Относительно постоянные неспецифические ответные реакции (повышение температуры тела, усиление образования гормонов коры надпочечников и др.) сформировались в процессе эволюции в ответ на действие различных вредных факторов (например, инфекция, травма). В механизме этих реакций важную роль играют нервная и эндокринная системы (исследования И.П. Павлова, А.Д. Сперанского, Г. Селье и др.). Под саногенезом понимают происхождение здоровья (лат здоровый; греч происхождение).

Механизмы саногенеза - это автоматические механизмы самоорганизации человека, обеспечивающие формирование, сохранение и укрепление его здоровья. В основе механизмов саногенеза лежат регуляторные контуры, представленные прямыми и обратными связями. За счет самоорганизации живое существо поддерживает свою упорядоченность, препятствует разрушению и тем самым вступает в противоречие со вторым законом термодинамики. Механизмы саногенеза работают постоянно — и в состоянии здоровья, и при болезни.

Первой базовой основой в саногенезе является процесс формирования, а сохранение и укрепление здоровья представляют собой управление в принципе теми же механизмами (с учетом возрастного аспекта), которые лежали в основе формирования. Данные механизмы являются аналогичными, различия между ними в основном количественные. Здоровье — это целостное динамическое состояние организма, которое определяется резервами энергетического, пластического и регуляторного обеспечения функций, характеризуется устойчивостью к

воздействию патогенных факторов и способностью компенсировать патологический процесс, а также является основой осуществления биологических и социальных функций. Механизмы саногенеза обеспечивают поддержание регуляторного, энергетического и структурного гомеостаза. Гомеостаз - состояние динамического равновесия внутри организма. По отношению к окружающей среде любая живая система, всегда является неравновесной (Э.

С.Бауэр, 1935). Данное правило есть универсальное свойство живого. Механизмы самоорганизации обеспечивают динамическую устойчивость системы, т.е. сохранение себя в движении, в процессе обмена с окружающей средой. На соматическом уровне наиболее изученными механизмами саногенеза являются регенерация, физическая адаптация и компенсация. Механизмы здоровья как механизмы самоорганизации постоянно действуют в организме как в условиях здоровья,

так и при болезни, обеспечивая выздоровление. Активность этих механизмов можно поддержать, активизировать, направлять, тренировать, создавать условия для ее проявления. 13. Современные методы исследования КРС. Метод пульсо-интервалографии (СИМ, ПАР, SpO2, ИБ, ЧСС) Вариационная пульсометрия относится к одному из основных методов анализа вариабельности сердечного ритма, предложенных профессором Р.М. Баевским.

В соответствии с теорией функциональной системы (П.К.Анохин,1973) изменения частоты пульса, сохранение ее стабильности является конечным результатом деятельности механизмов регуляции, осуществляющих упорядоченное взаимодействие между всеми ее элементами. Исследования проводятся в условиях относительного покоя и после физической нагрузки, что позволяет определить уровень адаптации животных к стрессовым воздействиям.

Запись электрокардиограммы проводится в модифицированных стандартных отведениях от корней конечностей или в сагиттальных отведениях (по М.П. Рощевскому). Метод вариационной пульсометрии основан на изучении распределения кардиоинтервалов (R-R интервалов) как случайных величин. Метод основан на измерении кардиоинтервалов при короткой записи электрокардиограммы (менее 5 мин), составлении кардиоинтервалограмм и дальнейшем подсчете и анализе

полученных числовых значений математическими методами с выделением первичных (моды, амплитуды моды, вариационного размаха) и вторичных математических показателей, таких как индекс вегетативного равновесия, показатель адекватности процессов регуляции, вегетативный показатель ритма и индекс напряжения регуляторных систем. Анализ полученных результатов проводится с помощью статистических методик. Программа «ELOGRAPH-5» позволяет с помощью приборов "

ЭЛОН-001", "ЭЛОКС-01", а также модулей регистрации, подключенных к компьютеру, проводить анализ вариабельности ритма сердца для стандартной по длительности выборки (5 минут) регистрируемых данных (длительностей кардиоциклов - NN-интервалов). Программа в автоматическом режиме отображает показатели в режиме реального времени с построение гистограмм распределения длительности КИ. Происходит усреднение показателей

СИМ и ПАР ВНС, что обеспечивает представление процессов на фазовой плоскости в виде динамики хаотических процессов. Для количественной оценки гистограммы распределения КИ производят расчет статистических параметров. Индекс напряжения по Баевскому (характеризует состояние адаптационных реакций организма в целом): ИБ = АМо/2*Мо*ΔХ ИБ учитывает отношение м/у основными показателями ритмов сердца и отражает

степень централизации процессов регуляции. У физически тренированных лиц ИБ = 80-140. Спектральный анализ колебательной структуры вариабельности сердечного ритма (ВСР) производился с помощью фотооптических датчиков и специализированного программного вычислительного комплекса на базе ЭВМ. Производятся измерения показателей КРС с помощью пульсоксиметра «ЭЛОКС-01», который обеспечивает непрерывное вычисление и цифровую индикацию значения степени насыщения гемоглобина кислородом (SpO2)

и значения частоты сердечных сокращений (ЧСС) на цифровом индикаторе, сигнализацию выхода указанных значений за установленные пределы [5,10]. Реализована новая технология слежения за состоянием человека - "ОХГ-HRV", основанная на одновременном слежении за изменением традиционных "пульсоксиметрических" показателей состояния человека и изменением показателей вариабельности ритма сердца, получаемых в приборе за счет кардиоинтервалетрафической обработки сигнала пульсоксиметрического датчика.

На дисплей выводится гистограмма распределения межпульсовых интервалов, а также значения показателей активности регуляции симпатического (СИМ) и парасимпатического (ПАР) отделов вегетативной нервной системы. При спектральном анализе вариабельности сердечного ритма, важное значение имеет длительность анализируемой выборки. При коротких записях (5 минут) выделяют три главных спектральных компонента. Эти компоненты соответствуют диапазонам дыхательных волн и медленных волн 1-го и 2-го порядка (HF,

LF, VLF, Total, LF%, HF%, LF/HF). 14. Основные параметры фазического состояния КРС. Параметры фазического моторно-вегетативного комплекса: • Активация анаэробного гликоза • Ослабление синтеза РНК • Угнетение синтеза белков и углеводов • Угнетение генетического аппарата и митотической активности клеток • Стимуляция иммунного ответа • Активация катаболических процессов •

Эрготропный эффект • Увеличивает концентрацию Са++ в крови и его внутриклеточный транспорт • Активирует процесс свертывания крови 15. Внедрение программного обеспечения в диагностику КРС человека. Программа «ELOGRAPH-5» позволяет с помощью приборов "ЭЛОН-001", "ЭЛОКС-01", а также модулей регистрации, подключенных к компьютеру, проводить анализ вариабельности ритма сердца для стандартной по длительности выборки (5 минут) регистрируемых

данных (длительностей кардиоциклов - NN-интервалов). Программа в автоматическом режиме отображает показатели в режиме реального времени с построение гистограмм распределения длительности КИ. Происходит усреднение показателей СИМ и ПАР ВНС, что обеспечивает представление процессов на фазовой плоскости в виде динамики хаотических процессов. Для построения гистограмм выбирается определенное значение длительности

КИ следующих друг за другом и образующие выборку. При построении гистограмм весь диапазон КИ разбивается на поддиапазоны равной ширины = 0,01 сек. (0,951-0,960; 0,961-0,970). Построение гистограмм производится путем подсчета числа КИ. При отображении гистограмм по горизонтали откладывается длительность КИ, по вертикали количество КИ в соответствующем диапазоне.

Форма гистограммы отображает запкон распределения длительности КИ, который можно охарактеризовать следующим набором параметров: • Mo - мода распределения интервалов, наиболее часто встречаемое значение длительности среди NN-интервалов в анализируемой выборке. • АМо - амплитуда моды, доля NN-интервалов в анализируемой выборке, соответствующих значению моды. • ΔХ - вариационный размах,

разность между длительностью наибольшего и наименьшего NN-интервалов в анализируемой выборке. Для количественной оценки гистограммы распределения КИ производят расчет статистических параметров. Индекс напряжения по Баевскому (характеризует состояние адаптационных реакций организма в целом): ИБ = АМо/2*Мо*ΔХ ИБ учитывает отношение м/у основными показателями ритмов сердца и отражает

степень централизации процессов регуляции. У физически тренированных лиц ИБ = 80-140. • SDNN - стандартное отклонение всех NN интервалов; • RMSSD - квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных NN-интервалов; • pNN50 - отношение NN50 (число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мс) к общему числу NN-интервалов; HR, (уд/мин)- частота сердечных сокращений, вычисленная по среднему

значению NN-интервалов в анализируемой выборке. Метод теории хаоса и синергетики (ПО «Identity_4») основан на исследовании параметров аттракторов динамики поведения вектора состояния организма человека (ВСОЧ) (на примере параметров КРС). Эти методики и программы дают возможность дать оценку различий между стохастическими и хаотическими процессами в многомерном фазовом пространстве путем анализа параметров многомерного параллелепипеда (расчет объема V, его геометрического центра xc) на

ЭВМ с помощью программы «Identity_4». Она рассчитывает координаты xci этого центра, расстояние r между точкой центра стохастического (координаты xs) и хаотического центра (координаты xc). В графическом режиме на экране показывается положение точек состояния исследуемой системы, границы пространства состояний систем. Таким образом, были построены фазовые траектории во всех фазовых плоскостей. В режиме суперпозиции разных фазовых плоскостей, производилось визуальное исследование динамики процесса,

а количественное исследование корреляции параметров. В результате программа строит таблицы обработанных данных идентификации параметров аттракторов поведения ВСОЧ испытуемых [5]. В случае полной симметричности фазовой области (т.е. по всем фазовым координатам) ее геометрический и статистический центры будут совладать, в другом случае разница между ними будет ненулевая. где Х1- координаты хаотического центра, а

Х2 - координаты геометрического центра в фазовом пространстве. Данная величина является показателем асимметрии расположения центральной точки аттрактора (определяется по средневзвешенному значению), т.е. расстояние [y], тем больше ассиметрия. 16. Результаты исследования КРС человека на Севере. Основные данные. Факторы ХМАО: 1. низкая влажность в помещении 20-30%.с 2. сухой воздух, способность

накопления электрического заряда на поверхности тела человека 3. низкий уровень аэронизации воздуха 15-25 штук 4. резкие перепады. градиенты характер внешних метеорологических факторов среды (сезонная изменчивость, межсуточная и внутрисуточная изменчивость) 5. низкая освещенность организма 6. недостаток витаминов 7. измененная газовая среда внутреннего помещения 8. воздействие резких перепадов между внутренней средой помещения и внешней средой 9. воздействие электромагнитного излучения 10. гипокинезия (недостаточная

двигательная активность) 11. длительное переохлаждение — Показатели СИМ занижены, по сравнению со средней полосой РФ. — Показатели ПАР завышены, по сравнению со средней полосой РФ; — Показатели SpO2 завышены. Увеличенная концентрация оксигемоглобина в плазме является результатом мобилизации газотранспортной системы в ответ на повышение кислородного запроса тканей.

На фоне развивающегося на Севере гипоксического состояния содержание оксигемоглобина в плазме выше. В условиях Севера РФ обследовано более 1000 человек, и установлен сдвиг показателей ВНС в сторону парасимпатической ВНС. В зимний период у обследуемых, регулярно не занимающихся спортом, только 8-9% лиц имеет выраженные показатели активности симпатической ВНС. Остальные - парасимпатотоники. У ряда лиц имеется снижение тонуса периферических сосудов (вазоконстрикция,

пульс на фалангах пальцев не регистрируется фотооптическими датчиками). Все количественные показатели ФСО характеризуют состояние кардио-респираторной системы (КРС) для ряда лиц, как критические, а для большинства - как адаптационные, но с отклонением от среднеевропейской нормы. Ситуация усугубляется высоким показателем уровня оксигемоглобина. 18. Управление ФСО в норме и при патологии. Пусть мы имеем две обобщенные координаты, описывающие вектор

состояния ФСО x и гомеостаз в целом. В качестве x1 можно выбрать уровень фазического сухожильного рефлекса, а в качестве x2 - уровень катехоламинов. Откладывая по вертикали значения x1 и по горизонтали x2, мы получим (рис. 2) картину: N - норма (пересечение двух областей), фазическая патология (F), тоническая патология (T), PN – псевдонорма. Рис. 2. Фазовый портрет изменения уровня сухожильного рефлекса (x1) от уровня катехоламинов (x2) Положение центров областей

Т или F может смещаться (постоянный нейромоторно-вегетативный баланс). А это значит, что и область N может постоянно меняться по размерам, а ее центр тяжести смещаться ближе к области Т или F. При этом у человека может преобладать тонический моторно-вегетативный гомеостаз или фазический. В средней полосе РФ преобладают норматоники и фазатоники, в ХМАО в основном люди с тонической патологией. Но существуют и псевдонорматоники, дисбаланс и неправильная

работа ФСО и гомеостаза которых не подвергается мониторированию. Слаженная работа функциональных систем организма (ФСО), оптимальное управление со стороны ЦНС всеми этими ФСО обеспечивает гомеостаз, т.е. поддержание основных параметров организма в жизненно необходимых пределах. Это происходит, несмотря на изменение внешних условий среды или появление каких-либо изменений в системе регуляции жизненных функций.

Центральным регулятором ФСО является некоторая система на базе ЦНС, обеспечивающая интегрированное управление, условно называемая фазатоном мозга (ФМ). Такие клинико-патофизиологические обобщения фактически предлагают новую нейродинамическую модель структурно-функциональной организации системы моторно-вегетативной регуляции двигательных и др. функций человека. Здесь тоническая моторная система выступает в комплексе с парасимпатическим отделом вегетативной системы,

а фазическая моторная система - в комплексе с симпатическим отделом. Обе эти системы образуют иерархическую систему - фазатон, с учетом показателей состояния ФСО. Такая система, как фазатон мозга обеспечивает регуляцию трех системокомплексов: 1). Нейромоторный 2). Нейротрансмитерный 3). Нейровегетативный В условиях Севера РФ обследовано более 1000 человек, и установлен сдвиг показателей

ВНС в сторону парасимпатической ВНС. В зимний период у обследуемых, регулярно не занимающихся спортом, только 8-9% лиц имеет выраженные показатели активности симпатической ВНС. Остальные - парасимпатотоники. У ряда лиц имеется снижение тонуса периферических сосудов (вазоконстрикция, пульс на фалангах пальцев не регистрируется фотооптическими датчиками). Все количественные показатели ФСО характеризуют состояние кардио-респираторной системы (КРС) для ряда

лиц, как критические, а для большинства - как адаптационные, но с отклонением от среднеевропейской нормы. Ситуация усугубляется высоким показателем уровня оксигемоглобина. 20. Статистическое и хаотическое распределение параметров КРС как характерный показатель ФСО человека на Севере. Метод теории хаоса и синергетики (ПО «Identity_4») основан на исследовании параметров аттракторов динамики

поведения вектора состояния организма человека (ВСОЧ) (на примере параметров КРС). Эти методики и программы дают возможность дать оценку различий между стохастическими и хаотическими процессами в многомерном фазовом пространстве путем анализа параметров многомерного параллелепипеда (расчет объема V, его геометрического центра xc) на ЭВМ с помощью программы «Identity_4». Она рассчитывает координаты xci этого центра, расстояние r между

точкой центра стохастического (координаты xs) и хаотического центра (координаты xc). Исходными данными для исследования являются результаты одновременных измерений m параметров индивидуальных показателей ФСО в группе испытуемых. Модуль вектора состояния системы в фазовом пространстве рассчитывался по формуле: где m – размерность фазового пространства [6]. В графическом режиме на экране показывается положение точек состояния исследуемой системы, границы

пространства состояний систем. Таким образом, были построены фазовые траектории во всех фазовых плоскостей. В режиме суперпозиции разных фазовых плоскостей, производилось визуальное исследование динамики процесса, а количественное исследование корреляции параметров. В результате программа строит таблицы обработанных данных идентификации параметров аттракторов поведения ВСОЧ испытуемых [5]. В случае полной симметричности фазовой области (т.е. по всем фазовым координатам)

ее геометрический и статистический центры будут совладать, в другом случае разница между ними будет ненулевая. где Х1- координаты хаотического центра, а Х2 - координаты геометрического центра в фазовом пространстве. Данная величина является показателем асимметрии расположения центральной точки аттрактора (определяется по средневзвешенному значению), т.е. расстояние [y], тем больше ассиметрия.