Параметры квазиаттракторов поведения вектора состояния нейро-вегетативной системы тренированных и нетренированных студентов Югры в условиях дозированных физических нагрузок

Раздел VII

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ

III МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «БИОМЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ И ТРЕТЬЯ ПАРАДИГМА»

из серии

«Теория хаоса и синергетики (самоорганизации) в научном познании мира»

THE SECOND INTERNATIONAL SCIENCE CONFERENCE "BIOMEDICAL SCIENCES AND THIRD PARADIGM"

Состоялась в марте 2013 г. в г. Хургада

ОРГКОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ

Сопредседатели: член-корр. РАН Иваницкий Г.Р.; член-корр. РАН Розенберг Г.С.

Зам. председателей: акад. ЕАЕН, АМТН, проф. Еськов В.М.; акад. ЕАЕН, АМТН, проф. Хадарцев А.А.

Члены Оргкомитета: акад. РАН Степин В.С.; член-корр. РАН Рубин А.Б.; член-корр. РАН Фесенко Е.Е.; акад. РАМН Судаков К.В.; акад. РАМН Зилов В.Г.; член-корр. РАМН Фудин Н.А.; акад. ЕАЕН, проф. Карпин В.А.; акад. ЕАЕН, проф. Тыминский В.Г.; д.ф.-м.н., проф. Малинецкий Е.Г.; д.ф.-м.н., проф. Смолянинов В.В.; д.п.н., проф. Косенок С.М.; д.б.н., проф. Филатова О.Е.

Программный комитет: акад. АМТН, проф. Хадарцева К.А.; д.философ.н., проф. Буданов В.Г.; д.б.н., проф. Козупица Г.С.; д.б.н., проф. Попов Ю.М.

На конференции работали секции:

1. Философские проблемы медицины и биологии

2. Синергетика и теория общей патологии

3. Третья парадигма в медицинской кибернетике

4. Синергетические аспекты персонифицированной медицины

5. Синергетика и интегративная медицина

Начата публикация докладов заслушанных на конференции.

Еськов В.М.

УДК 577.322+796

ПАРАМЕТРЫ КВАЗИАТТРАКТОРОВ ПОВЕДЕНИЯ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ НЕЙРО-ВЕГЕТАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ТРЕНИРОВАННЫХ И НЕТРЕНИРОВАННЫХ СТУДЕНТОВ ЮГРЫ В УСЛОВИЯХ ДОЗИРОВАННЫХ

ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

С.Н. РУСАК, В.В. КОЗЛОВА, О .Б. СЕМЕРЕЗ, Э.Д. УМАРОВ, В.А. НЕПРАН

ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры», пр-т Ленина, 1, 628412, г. Сургут,

тел.: (3462)763158, e-mail: svetlana 01.59@mail.ru

Аннотация: в настоящей работе рассмотрено влияние на параметры квазиаттракторов вектора поведения нейро-вегетативной системы в фазовом пространстве состояний. Доказано дифференциальное увеличение размеров параметров квазиаттракторов испытуемых по влиянию физических нагрузок, причем нетренированные уже исходно имеют больший объем квазиаттракторов.

Ключевые слова: квазиаттракторы; нейро-вегетативная система.

PARAMETERS QVAZIATTRACTORS VECTOR BEHAVIOR OF THE STATE NEURO-VEGETATIVE SYSTEM BOTH TRAINED AND UNTRAINED STUDENTS OF UGRA IN THE CONDITIONS OF THE DOSED PHYSICAL LOADS

S.N.RUSAK, V.V.KOZLOVA, O.B.SEMEREZ, E.D.UMAROV, V.A. NEPRAN

Surgut State University

Abstract: in the present work considers the influence on the parameters of qvaziattractors vector behavior of the neuro-vegetative system in the phase space of states. It is proved differential increase in the size parameter qvaziattractors subjects on the effects of physical loads, and an untrained already initially have a larger volume of qvaziattractors. Key words: qvaziattractors, neuro-vegetative system.

Введение. Возникающие негативные изменения в организме подростка или молодого человека проще всего зарегистрировать на уровне изменений в состоянии функциональных систем организма (ФСО), и в первую очередь это касается нервно-мышечной системы (НМС) и сердечно-сосудистой систем (ССС). Характер изменений ФСО в норме и при выполнении дозированных (стандартных) физических нагрузок представляет несомненный интерес для биофизики сложных систем, физиологии и для специалистов в области экологии человека, а также для родителей, которые заинтересованы в нормальном развитии организма своего ребенка. Такая информация может обеспечить прогноз развития жизни человека на последующих этапах и оценить качество его жизни в условиях Севера. Именно эта проблема и составляет основу настоящих исследований с позиций биофизики сложных систем [1,2,3]. Формирующаяся при этом сложная система нервных процессов названа ритмическим, а динамический анализ подобных движений в спокойном состоянии и при кратковременных помехах, указывает на присутствие целевого объекта (аттрактора).

Цель исследования - установление закономерности в динамике поведения вектора состояния организма человека (ВСОЧ), находящегося в различных условиях дозированных физических нагрузок (как внешних возмущающих факторов) в различных экологических условиях проживания на основе метода расчета объемов квазиаттракторов динамики поведения ВСОЧ.

Объект и методы исследований. Исследование параметров движения ВСОЧ х=х(^=(х1,х2,...,хт)т в фазовом пространстве состояний производилось в рамках традиционной математической статистики и методами теории хаоса и синергетики (ТХС). В рамках ТХС идентифицировались параметры квазиаттракторов, которые существенно отличаются у учащихся разных возрастных групп. Исследована динамики поведения параметров ССС юношей (41 человек) и девушек (20 человек), занимающихся различными видами спорта в условиях влияния физической нагрузки.

Для идентификации компонент х в наших ис-

следованиях применялся пульсоксиметр «ЭЛОКС-01С2», разработанный и изготовленный ЗАО ИМЦ Новые Приборы, г. Самара

В исследовании участвовали студенты Сургутского государственного университета (юноши и девушки) с разным уровнем физической подготовки. Показатели снимались до и после физической нагрузки. Обследуемых юношей условно разделили на три группы: 1 группа наблюдения - студенты, занимающиеся игровыми видами спорта (футбол, волейбол, баскетбол); 2 группа наблюдения - студенты, занимающиеся индивидуальными видами спорта (тяжелая атлетика, пауэрлифтинг); 3 группа сравнения - студенты, занимающиеся физической культурой (ФК) не регулярно, а лишь 2 раза в неделю в рамках государственной программы по ФК. Обследуемых девушек условно разделили на две группы: 4 группа наблюдения - студентки, занимающиеся игровыми видами спорта (футбол, волейбол, баскетбол); 5 группа сравнения - студентки, занимающиеся ФК не регулярно (2 раза в неделю в рамках государственной программы по ФК).

Результаты и их обсуждение. Проведена статистическая обработка результатов исследований показателей ССС тренированных и нетренированных юношей до и после предъявления физической нагрузки до доверительного интервала (с уровнем значимости р<0,05) с использованием методов традиционной математической статистики. Проверка данных на соответствие закону нормального распределения оценивалось на основе вычисления критерия Шапиро-Уилка. Выявлено, что не все параметры спектра ВСР описываются законом нормального распределения, поэтому дальнейшие исследования зависимостей производились методами непараметрической статистики за исключением параметров парасимпатической нервной системы (ПАР) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) в 1 группе, симпатическая нервная система

(СИМ) и ЧСС во 2 группе наблюдения и параметра ЧСС в 3 группе сравнения. Сравнения переменных выполнялись при помощи критерия парных сравнений Вилкоксона, а параметров СИМ, ПАР и ЧСС с использованием двухвыборочного критерия Стъю-дента. Различия, полученные до и после предъявления физической нагрузки, статистически достоверны во всех группах юношей по всем параметрам ВНС. Определение показателей баланса отделов ВНС у 3 групп испытуемых в ходе выполнения стандартных физических упражнений в соответствующих видах спорта позволило установить, что обобщенный показатель СИМ студентов 1 группы наблюдения до физкультурных тренировок составил 2,29±0,86 у.е. После тренировок показатель СИМ составил соответственно: 6,07±2,35 у.е (р=0,0033). Показатели ПАР до тренировок у этой же группы испытуемых составили: 19,86±2,88 у.е., а после тренировок ПАР имел значение

11,64±2,87 у.е. (р=0,0001). Индекс Баевского (ИНБ) до и после нагрузки был равен 33,57±13,27 у.е. и 131,43±74,85 у.е. соответственно (р=0,0029). По показателям ЧСС и БР02 (процент содержания оксигемоглобина в крови испытуемых) существенные различия не наблюдались, однако были получены статистически достоверные различия до и после полученной нагрузки для параметра ЧСС, которые составили (р=0,0016) и не достоверные различия для параметра БР02 (р=0,0929). Расчет параметров квазиаттракторов поведения вектора состояния организма человека производился по пяти координатам: ВСОЧ: х0=СИМ, х1=ПАР, х2=ИНБ, хэ=БР02, х4=ЧСС. Полученные результаты показали, что у юношей 1 группы общий коэффициент асимметрии ^ до тренировки равен 12,32 у.е., а после тренировки - 128,65 у.е. Объем т-мерного параллелепипеда VG, ограничивающего квазиаттрактор, составляет 9,98-105 у.е. до нагрузки и 3,1 -107 у.е. после, т.е. объем увеличивается в 30 раз после предъявляемой нагрузки по сравнению с исходным объемом (табл.).

У юношей 2 группы общий коэффициент асимметрии (К%) до тренировки был равен 39,67 у.е., а после тренировки 40,97 у.е. Объем квазиаттрактора VG составил 3, 16-106 у.е. до нагрузки и 9, 87-106 у.е. после, т.е. увеличился в 3 раза после предъявления нагрузки (табл.), что также было отмечено и у юношей 3-й группы: VG составил 5, 72-106 у.е. до нагрузки и 1,51 •Ю7 у.е. после (табл.), общий коэффициент асимметрии (К%) до тренировки был равен 16,41 у.е., а по-

сле тренировки расстояние сильно увеличилось и составило 137,19 у.е.

Таблица

Результаты сравнения параметров квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных (1 и 2 группы) и нетренированных юношей (3 группа) до и после физической нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве

Заключение. Изменения параметров квазиаттракторов ВСОЧ в 5-ти мерном фазовом пространстве состояний более существенны, чем результаты статистической обработки их первичных данных: у юношей 3 группы исходный объем Ух уже был больше (5, 72 •106 у.е.), а после нагрузки увеличился в 3 раза (1,51 -107 у.е.), в то время как у юношей 1 и 2 групп исходный объем Уу меньше (9,98-105 у.е.), а после нагрузки он значительно увеличился (3,1 -107 у.е.), т.е. почти в 2 раза сравнительно с результатами юношей 3 группы.

Литература

1. Еськов, В.М. Программа идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в т-мерном фазовом пространстве. / В.М. Еськов, М.Я. Брагинский, С.Н. Русак, А.А. Усти-менко, Ю.В. Добрынин // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613212.- РОСПАТЕНТ.- 2006.

2. Еськов, В.М. Сравнение параметров квазиаттракторов поведения вектора состояния организма тренированных и нетренированных студентов /

B.М Еськов, В.Н. Голушков, В.В. Еськов, В.В. Козлова // Теория и практика физической культуры.- 2011.-№ 10.- С. 92-94.

3. Филатов, М.А. Метод матриц межаттрактор-ных расстояний в идентификации психофизиологических функций учащихся / М.А. Филатов, Д.Ю. Филатова, О.И. Химикова, Ю.В. Романова // Сложность. Разум. Постнеклассика.- 2012.- №1.-

C. 21-26.

Параметры квазиаттракторов, у.е. 1 группа наблюдения 2 группа наблюдения 3 группа сравнения

нагрузка

до после до после до после

Ус 9,98-Ю5 3,1 -107 3,16-1№ 9,87-Ю5 5,72-106 1,51 -107

Кх 12,32 128,65 39,67 40,97 16,41 137,19