Подходы к моделированию риска развития заболеваний у молодых военослужащих с позиции теории информации

© Коллектив авторов, 2012 УДК 616-082

Антонюк М.В., Андрюков Б.Г., Половов С.Ф.

подходы к моделированию риска развития заболеваний у молодых военнослужащих с позиции теории информации

Владивостокский филиал ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН

- НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, Владивосток;

ФБУ «1477 военно-морской клинический госпиталь флота», Владивосток;

Дальневосточное таможенное управление, Владивосток

Ключевые слова: информационно-энтропийный анализ, молодые военнослужащие, риск развития заболеваний.

Решающим фактором в объективизации функционального состояния человека и прогнозировании развития заболевания может стать математическое моделирование, позволяющее с высокой степенью вероятности предсказать возможные пути становления и развития заболевания.

Цель: на основании анализа комплекса физиологических параметров (показателей антропометрии, физической работоспособности, функциональных данных, трофологического, вегетативного, иммунологического статусов) организма с использованием методов многомерной статистики дать интегральную характеристику состояния здоровья юношей в процессе адаптации к службе и прогнозную оценку степени риска развития заболевания.

Материалы и методы: математическому анализу подверглась электронная база данных, включающая данные обследования 204 юношей по 78 параметрам в разные периоды наблюдения (1-е, 14-е, 45-е, 90-е сутки пребывания в учебном отряде ТОФ). Учитывая разнообразие анализируемых признаков, которые трудно поддаются обобщению, отражая тем самым вариабельность состояния изучаемых объектов, автором применен метод информационной энтропии. Для решения задачи прогнозной оценки развития синдрома дезадаптации в работе использовался метод множественной корреляции Пирсона (р<0,05),

Информационный подход, в отличие от функционального, подразумевает описание состояния системы в целом. Он интегрально учитывает все происходящие в системе процессы по их проявлению в виде вероятностной меры (оценки), так как определение уровня здоровья, вероятность развития заболевания относятся именно к той категории нерешенных задач, параметры которых варьируют в весьма больших интервалах при значительных, сложных и разнообразных взаимоотношениях.

Теория информации является математической, базирующейся на вероятностно-статистическом подходе, предмет интереса которого - изучение закономерностей случайных событий. В связи с этим первоначально рассчитывалась величина р (вероятность), которая отражает долю каждого показателя или всех показателей к общему содержанию. На основании значений р

рассчитывалась энтропия (Н) общего кода состояния организма по формуле Шеннона (1978):

H = -£ p p

Логарифмическая мера измерения количества информации делает ее весьма удобной при математических расчетах и операциях, особенно когда это касается сложных информационных событий. В результате энтропия является мерой неопределенности, упорядоченности ситуации (состояния). Она тем больше, чем больше неопределенность или неупорядоченность. Всякое упорядочение, увеличение организованности и определенности ситуации уменьшает энтропию. На основании значений энтропии в настоящей работе судили о внутренней согласованности и «гармоничности» физиологических процессов (низкие показатели энтропии).

Однако величина (Н) напрямую зависит от количества составляющих компонентов, поэтому для сопоставимости результатов мы использовали R, %

- показатель избыточности энтропии, который рассчитывался по формуле:

R% = (1 - ) х100

Показатель избыточности энтропии, выраженной в процентах, дает информацию о потенциале состояния системы (организма) и, чем выше показатель R. тем выше потенциал или резерв здоровья.

Алгоритм математического анализа включал следующие этапы.

- анализ количественных показателей на нормальность распределения. Тестом на нормальность явилось приблизительное равенство величины арифметического среднего, медианы и моды, а также близости к «0» ассиметрии и эксцесса при уровне надежности 95,0% (р < 0,05);

- определение показателя избыточности энтропии общего (^оби) для групп юношей весеннего и осеннего призыва, позволяющего оценить потенциал здоровья в целом у новобранцев весеннего и осеннего призывов; определение индивидуального показателя Rинд для каждого наблюдаемого юноши;

- выделение из изучаемого множества физиологических параметров наиболее значимых характеристик,

ЗДОРОВЬЕ. МЕДИЦИНСКАЯ ЭКОЛОГИЯ. НАУКА 1-2 (47-48) - 2012 177

влияющих на уровень здоровья на каждом этапе адаптационного процесса. Для решения данной задачи применен модуль «Факторный анализ» из программного пакета <^ТАТКТ1СА 6,1». Главными целями факторного анализа являются редукция данных и определение структуры взаимосвязей между переменными;

- проведение множественной корреляции с целью выявления зависимости развития заболеваний среди молодых военнослужащих в начальном периоде военной службы (критерий Пирсона при р< 0,05).

Результаты и обсуждение: проведенный энтропийный анализ показал, что в группе новобранцев весеннего призыва Rобu составил 0,3%. Новобранцы, призванные в осенний период, имели более высокий потенциал здоровья - Rобu в этой группе новобранцев составил 0,5%, что превышало аналогичный показатель в группе весеннего призыва на 66,7%. В процессе краткосрочной адаптации наблюдалось изменение Rобu в обеих группах, в целом отражающее характерную динамику изучаемых физиологических параметров. При этом у юношей весеннего призыва Rобu в процессе наблюдения увеличивался постепенно и через 3 месяца значительно превышал исходное значение. В группе осеннего призыва динамика показателя Rобu имела волнообразный характер: через 14 дней Rобu увеличился почти в 3 раза, через 1,5 месяца выявлено резкое его снижение и увеличение в 4 раза

по сравнению с исходным значением через 3 месяца.

Следующим шагом в математической оценке состояния здоровья явилось определение Ruнд, по значению которого можно судить об индивидуальном потенциале здоровья. Ранжирование Ruнд позволило выделить три категории, определяющих уровень здоровья: 1- низкий уровень здоровья; 2 - средний уровень; 3 - высокий уровень. При R <35,0% состояние здоровья новобранцев считалось слабым, при значениях R в пределах 35,1-65,0% - средним, при R >65,1% - крепким.

Проведение множественной корреляции с целью выявления зависимости развития заболеваний среди молодых военнослужащих в начальном периоде службы на ТОФ (критерий Пирсона при р< 0,05).

Выводы. Проведенный информационно-энтропийный анализ показал, что новобранцы осеннего призыва, имели более высокий потенциал здоровья, чем весеннего. В процессе срочной адаптации наблюдалось изменение потенциала в обеих группах: динамично возрастающий у призывников весеннего призыва и волнообразный рост у новобранцев, призванных осенью. Корреляционный анализ показал, что в первый месяц службы риск развития болезни имеет высокую степень зависимости от региона призыва, сезона призывной компании и исходного уровня здоровья, а через 3 месяца - только от исходного уровня индивидуального здоровья.

Antoniuk M.V., Andryukov B.G., Polovov S.F. Approaches to risk modeling of diseases of young soldiers from the position of information theory. Vladivostok branch of the Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration SB RAMS - Institute of Medical Climatology and Rehabilitation, Vladivostok; FBU ”1477 Naval Hospital, Navy”, Vladivostok; The Far Eastern Customs Administration, Vladivostok.

Keywords: information and entropy analysis, the young soldiers, the risk of disease.

Сведения об авторах:

Антонюк Марина Владимировна, д.м.н., профессор, заведующая лабораторией восстановительного лечения НИИ МКВЛ СО РАМН; 690105, Владивосток, Русская, 73-г.

Андрюков Борис Георгиевич, заслуженный врач РФ, д.м.н., полковник медицинской службы запаса, заведующий лабораторным отделением ФБУ «1477 ВМКГ флота»; 690005, Владивосток, Ивановская, 4. Тел.: 8(423)253-94-43; e-mail: andrukov_bg @mail.ru

Половов Сергей Федорович, к.м.н., полковник медицинской службы запаса, заведующий медицинским отделом Дальневосточного таможенного управления. Тел.: 89247300848.

© Коллектив авторов, 2012 УДК 616.3.39:613

Антонюк М.В.*, Андрюков Б.Г., Половов С.Ф.

характеристика мембранозависимых процессов при формировании положительного метаболического эффекта приема минеральных вод при ишемической болезни сердца

*ФГБУ «НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения» СО РАМН, Владивосток;

ФБУ «1477 военно-морской клинический госпиталь флота», Владивосток

Ключевые слова: ишемическая болезнь сердца (ИБС), минеральные воды, мембранозависимые процессы.

Россия по смертности от ишемической болезни Цель сообщения: характеристика мембранозави-

сердца (ИБС) и инсультов занимает одно из первых симых процессов при формировании метаболиче-мест в Европе. ского положительного эффекта минеральных вод

17S ЗДОРОВЬЕ. МЕДИЦИНСКАЯ ЭКОЛОГИЯ. НАУКА 1-2 (47-48) - 2012