Анализ микрохаотической динамики вектора состояния организма больных в условиях хирургического вмешательства

по количеству так и по качеству (огромное разнообразие объектов и их состояний).

При этом оказалось, что во всех исследуемых случаях были получены существенные различия по значениям параметров квазиаттракторов. Было установлено, что их объемы (Vg) и координаты их центров смещаются (изменяются) весьма закономерно и устойчиво. Каждая патология имеет свои параметры. Более того, увеличивая N, мы могли использовать и статистические методы измерения параметров квазиаттракторов (задавая объемы по среднеквадратическим отклонениям или доверительным интервалам, а координаты центров стохастических квазиаттракторов определялись по статистическим математическим ожиданиям). Динамика изменения параметров квазиаттракторов в гипотезе равномерного распределения и неравномерного распределения оказалась, в ряде случаев, сходной, но наблюдались и определены численные различия.

Фактически, такая постановка проблемы сводится к двум подходам в изучении БДС: подход И. Пригожина (основан на познании сложности, термодинамике неравновесных систем и нелинейной динамики в целом) и подход Г. Хакена (переходы «хаос-порядок», системный синтез, синергетика как противоположность кибернетики из-за наличия положительных связей между подсистемами, телеологичность). Сейчас эти два подхода (в США это complexity по И. Пригожину, а в Германии - синергетика по Г. Хакену) пытаются противопоставить, и дело доходит до антагонистических дискуссий, но эти все противоречия -кажущиеся. В этих двух подходах исследуются одни и те же (человекомерные по С.П. Курдюмову) системы, которые обладают уникальными свойствами. Главнейшее из них, которое крайне необходимо учитывать, основывается на втором постулате ТХС, предложенным В.М. Еськовым: не только динамика отдельного элемента системы не имеет информационного значения (постулат Г. Хакена), но и конкретное состояние всей системы в данный момент времени не имеет значения.

Литература

1. Еськов, В.М. Третья парадигма. Часть I. / В.М. Еськов.-Самара: Изд-во ООО «Офорт» (Гриф РАН), 2011.- 250 с.

2. Теория функциональных систем организма П.К. Анохина и синергетическая парадигма / В.М. Еськов, О.Е. Филатова, А.А. Хадарцев А.А. и др. // Системная саморегуляция функций организма.- М.- 2011.- Т. 16.- С.18-27.

3. Хакен, Г. Принципы работы головного мозга / Г. Хакен.-М.: Изд-во PerSe, 2001.- 352 с.

IS IT POSSIBLE TOSIMULATEAND MEASURECHAOSIN MEDICINE?

V.M. ESKOV, A.A. BALTIKOVA, I.V. BUROV, T.V. GAVRILENKO, A.S. PASHNIN

Surgut State University

They are main great problems for identification of biosystem chaotic regimes. The third paradigm introduce some solution of all such problems and present the methods for its modelling.

Key words: identification, biosystem, the chaotic regime.

УДК 616.71-089.81

АНАЛИЗ МИКРОХАОТИЧЕСКОЙ ДИНАМИКИ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА БОЛЬНЫХ В УСЛОВИЯХ ХИРУРГИЧЕСКОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА

Ю.Е. ГРИШАЕВА, Е.В. ДРОЖЖИН, Н.А. ДУДИН, Т.В. СМАГИНА*

Представлен сравнительный анализ состояния функциональных систем организма пациентов с заболеванием желчевыводящей системы до и после оперативного лечения, проживающих в условиях Крайнего Севера. Обсуждаются параметры квазиаттракторов поведения вектора состояния организма этих пациентов.

Ключевые слова: анализ, микрохаотическая динамика, вектор состояния организма, хирургическое вмешательство.

Здоровье человека - одно из важнейших условий его всестороннего, гармоничного и свободного развития, которое зависит от состояния внешней и внутренней среды (климатических факторов,

* Сургутский государственный университет, 628412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1

загрязнения атмосферы, биохимических параметров и др.). Поскольку организм человека постоянно находится в тесной взаимосвязи с указанными условиями, и резкое их изменение оказывает непосредственное влияние на его регуляторные системы, то мы имеем динамическую систему в режиме постоянной самоорганизации, которая может нарушаться патологическими режимами.

Проживание человека в условиях Севера в отсутствии генетически закрепленных механизмов адаптации к климатически природным факторам приводит к усилению скрытой или явной патологии. В первом случае это может приводить к патологии в более поздний период жизни (пенсионный возраст), во втором - к усилению профпатологии, раннему старению, развитию сочетанных патологий [1].

В связи с этим становится актуальным изучение параметров состояния функциональных систем организма больных с заболеваниями желчевыводящей системы (ЖС), живущих в условиях Крайнего Севера, т.к. заболевания ЖС - одно из наиболее распространенных и тяжелых заболеваний органов пищеварения. По данным литературных источников, в Российской Федерации распространенность заболеваний желчного пузыря и желчных путей среди взрослого населения за последние 10 лет увеличилась в 2 раза. Отмечено, что риск образования камней в желчном пузыре определен особенностями проживания в северном климате (специфическая вода, характер и качество питания) [2].

Было обследовано 300 пациентов поступивших на оперативное лечение с патологией желчевыводящей системы. В 1 кластер исследований вошли 80 пациентов, которые условно были разделены на две группы по 40 человек: I группа — плановые, поступившие в плановом порядке, II группа — экстренные, поступившие в экстренном порядке. С помощью прибора пульсокси-метр «Элокс-01С» у групп обследуемых снимались показатели кардио-респираторной (КРС) и вегетативно-нервной систем (ВНС): показатели активности симпатического звена (СИМ) и парасимпатического звена (ПАР) ВНС, индекс напряжения по Р.М. Баевскому и др. Показатели функциональных систем организма регистрировались до оперативного лечения и через сутки после него. Во 2 кластер вошли пациенты, у которых были взяты показатели биохимического анализа крови (БАК) до оперативного лечения и после восстановительного периода в аспекте сезонных изменений: в частности, 120 плановых пациентов и 100 экстренных пациентов. В результате исследований обрабатывались показателей глюкозы, аланинаминотрансферазы (АЛАТ), аспарта-таминотрансферазы (АСАТ), общий и прямой билирубин. Все эти исследования выполнялись в динамике нахождения пациентов в стационаре. Средний возраст испытуемых составил 47 лет, а средний возраст проживания их на Крайнем Севере более 20 лет.

Проанализировав динамику заболеваний ЖС за 2007-2009 г., исходя из данных оперативного лечения, отмечается преобладание пациентов с заболеванием желчевыводящей системы среди женщин, чем мужчин во всех возрастных группах. На 86% женщин приходится только 14% мужчин.

Используя полученные данные и распределив показатели БАК плановых и экстренных пациентов по сезонам года, можно наблюдать сезонные изменения этих показателей до оперативного лечения и в конце восстановительного периода. Так в осеннезимний период у плановых пациентов в конце восстановительного периода показатель асимметрии (гХ) увеличивается, тогда, как объем многомерного квазиаттрактора (КА) (уХ) уменьшается незначительно: гХпландо=30,69 у.е., гХпланТОсле=50,99 у.е.;

уХпландо=3,64-106у.е., уХпланТОсле=2,40-106у.е. У экстренных пациентов гХ и уХ в конце восстановительного периода уменьшаются и показатели объемов КА приравниваются с показателями плановых пациентов: гХэксдо=1 274,64 у.е., гХэксТОсле=39,05; уХэксдо=9,49*1010у.е., уХэкспосле=1,77*106у.е.

В весенне-летний сезоны года гХ и уХ в конце восстановительного периода уменьшаются у плановых и экстренных пациентов. У плановых пациентов гХдо=17,46 у.е., гХТОсле=12,96 у.е. уХдо=3,47*106у.е., уХпосле=6,33*105у.е; у экстренных — гХдо=388,17 у.е., гХпосле=148,64 у.е. УХдо=2,61*1010у.е., УХпосле=1,20*107у.е. Несмотря на это, в данный период года показатели БАК в т-мерном ФП у экстренных пациентов в конце восстановительного периода значительно выше по сравнению с таковыми показателями плановых больных в осенне-зимнем и весенне-летнем периоде, а также и по сравнению с показателями экстренных пациентов осенне-зимнего периода. Это связано с тем, что к весеннему периоду иммунная система организма человека ослабевает,

вследствие чего его организм наиболее подвержен влиянию внешних факторов среды (резкие колебания температуры, влажности, давления и др. факторов).

Кроме этого, с помощью метода вариационной пульсомет-рии с позиций биоинформационного анализа было проведено исследование параметров вектора состояния организма пациентов (80 человек) с патологией ЖВС, поступивших на оперативное лечение, данные этого исследования также были распределены по сезонам года (зимний период (ноябрь — февраль), весенний период (март — май) и осенний период (сентябрь — октябрь)). Результаты этих исследований представлены в таблице.

Таблица

Распределение результатов обработки данных измерений показателей функциональных систем организма (ФСО) у плановых и экстренных пациентов до и после оперативного лечения в Зх-мерном фазовом пространстве (СИМ, ПАР, ИБ) по сезонам года

Плановые пациенты Экстренные пациенты

До оперативного лечения После оперативного лечения До оперативного лечения После оперативного лечения

ЗИМА ЗИМА

гХ=5 995.93 vX=1.07*1029 гХ=10 229.33 vX=2.81*1030 гХ=63 192.73 vX=3.86*10333 гХ=22 196.13 vX = 2.44*1033

ВЕСНА ВЕСНА

гХ = 478.04 vX= 2.18*1025 гХ = 144.34 vX=6.51*1022 гХ = 2 821.85 vX = 5.14*1027 гХ = 2 946.59 vX = 2.43*1026

ОСЕНЬ

гХ = 2 910.77 vX = 6.50*1026 гХ = 2 223.61 vX = 2.25*1027 гХ = 11 244.55 vX = 4.36*1031 гХ = 4 139.77 vX = 2.80*1030

Таким образом, мониторинг параметров кардио-респираторной и вегетативной нервной системы организма человека с патологией ЖС в разные сезоны года, до и после оперативного лечения, свидетельствуют о наличие существенных разбросов параметров показателей функциональных систем организма как у экстренных так и плановых пациентов. Причиной этому является влияние внешних и внутренних факторов и особое значение при этом имеет степень их сочетания у одного и того же человека. При этом зачастую один фактор оказывает неблагоприятное воздействие посредством других и лишь при условии их наличия. Такими факторами являются нарушение обмена веществ в организме, существенным образом влияющего на химический состав желчи, застой желчи в желчном пузыре и, наконец, инфекция, различными путями проникающая в желчный пузырь. Так, сочетание женского пола с частыми беременностями, возрастом более 40 лет, употреблением вредных продуктов питания и наличием у родственников желчных камней значительно усугубляет положение и позволяет отнести данный случай в группу повышенного риска развития желчных камней, что в конечном итоге позволяет проводить целенаправленную профилактику.

Литература

1. Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине. Часть VIII. Общая теория систем в клинической кибернетике / М.Я. Брагинский [и др.]; Под ред. В.М. Еськова, А. А. Хадарцева.- Самара: ООО «Офорт», 2009.- 198 с.

2. Хаджибаев, А.М. Эндоскопическая хирургия калькулез-ного холецистита в сочетании с доброкачественными поражениями внепеченочных желчных протоков / М.М. Хаджибаев, М.М. Атаджанов, М.М. Хошимов //Хирургия. Журнал имени Н.И. Пирогова.- 2009.- № 2.- С. 40.

THE ANALYSIS OF MICROCHAOTIC DYNAMICS OF VECTOR STATE ORGANISM IN PATIENTS WITH SURGICAL TREATMENT

J.E. GRISHAEVA, E.V. DROGINE, N.A. DUDIN, T.V. SMAGINA Surgut State University

The comparative analysis of patient’s organism functional system with diseases of bile tract before and after surgery was presented. The discussion of quasiattractors parameters of human organism state vector was presented too.

Key words: analysis, mikrohaoticheskaya dynamics, the state vector of the body, surgery.

УДК 611.814.4

БИОМЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФОТОСТИМУЛЯЦИИ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ПОСТУРАЛЬНОГО ТРЕМОРА СТРЕЛКОВ-ПОЛИАТЛОНИСТОВ

С.И. ЛОГИНОВ, Ю.Г. БУРЫКИН, Т.В. ГАВРИЛЕНКО, Ю.С. ЕФИМОВА*

Ритмическая фотостимуляция с частотой 10 Гц в течение 5 минут уменьшает амплитуду колебаний постурального тремора в диапазоне от 0,8 до 9,2 Гц в группе спортсменов. Спортсмены более устойчивы к действию фотостимуляции, как и к действию статической нагрузки. У лиц, не имеющих навыков стрельбы из пневматической винтовки, уменьшение амплитуды постурального тремора более выражено в области низких частот в диапазоне от 0,7 до 4,4 Гц. Ключевые слова: фотостимуляция, зрительный анализатор, постуральный тремор.

Амплитуда физиологического тремора влияет на точность стрельбы из любого вида оружия [5,6]. Поэтому управление тремором становится важной задачей повышения точности стрельбы [3]. Локальное охлаждение мышц руки, прием повышенных доз витаминов Вх, В6 и В12 повышает точность стрельбы и уменьшает величину постурального тремора у стрелков за счет улучшения тонких механизмов управления медленными движениями с участием базальных ганглиев. Физиологические механизмы, обуславливающие отмеченные выше изменения недостаточно изучены [8]. Актуальным представляется изучение немедикаментозных методов воздействия на психофизиологическое состояние человека, одним из которых является фотостимуляция. Ритмическая фотостимуляция, предъявленная на фоне действия различных психофармакологических препаратов изменяет мышечный тонус, некоторые психические функции, биоэлектрическую активность головного мозга [2].

Цель исследования — изучить влияние фотостимуляции зрительного анализатора на постуральный тремор до и после стрельбы из пневматической винтовки у спортсменов-полиатлонистов в сравнении с лицами, не имеющими стрелковой подготовки.

Материалы и методы исследования. В исследованиях приняли участие 37 человек, в том числе 18 стрелков-полиатлонистов (возраст 22,4±2,8 лет) и 19 человек, не имеющих стрелковой подготовки (возраст 23,7±4,9 лет). В первой группе участников была выполнена 61 регистрация кинематограмм, во второй — 52 регистрации. Кроме того, было сформировано две контрольные группы. Первую контрольную группу составили 16 стрелков-полиатлонистов, вторую контрольную — 16 человек, не занимающихся стрелковым спортом, отобранных случайным образом. Средний возраст участников составил 19,2±0,7 лет. В первой группе было выполнено 37 регистраций кинематограмм, во второй — 46. Все обследуемые не имели неврологической патологии, относились к категории практически здоровых людей и дали согласие на добровольное участие в эксперименте.

В процессе исследований изучали амплитудно-частотные характеристики тремора до и после стрельбы в группе стрелков-полиатлонистов и в группе не стрелков. В качестве внешнего управляющего воздействия на параметры постурального тремора применяли фотостимуляцию с частотой 10 Гц с использованием специальной программы. Участникам предъявляли красный квадрат размером 200x200 мм в режиме максимальной яркости при искусственном освещении в течение 5 минут. До и после фотостимуляции участники производили по 10 выстрелов продолжительностью по 20 секунд с 30 секундными паузами на отдых. В контрольных группах в качестве независимой переменной выступала только статическая нагрузка в виде сохранения позы и удержания пневматической винтовки массой 5,5 кг.

Амплитудно-частотные характеристики тремора при удержании винтовки исследовали методом дистанционной регистрации кинематограмм с помощью датчика токовихревого типа и измерительного комплекса на базе персонального компьютера [1]. Время удержания винтовки над датчиком составляло 20 секунд. После предварительной регистрации кинематограммы испытуемый производил 20 выстрелов из винтовки, после чего у него снова регистрировали КГ. Амплитудно-частотный анализ производили в диапазоне 0,1-12,5 Гц. Полученные данные оценивали с помощью статистической программы Biostat. Достоверность различий сред-

* Научно-исследовательская лаборатория биомеханики и кинезиологии, 628412, Тюменская обл., ХМАО-Югра, г. Сургут, пр-т Ленина, 1