Матрицы межаттракторных расстояний в оценке параметров организма человека при физических нагрузках

с диагнозом бесплодие представлены в таблице 2, где наблюдается превалирование данных показателей в середине ГТ лечения (8 503,47 у.е. - абсолютный показатель и 4 251,74 у.е. усредненный показатель).

Заключение. Лечение пиявками оказывает перестроечное влияние на организм в целом посредством рефлекторных, сосудистых, гуморальных и морфологических механизмов. Соответственно применение пиявок показывает успешные результаты в гинекологии при лечении бесплодия, отмечается высокий процент излечения без рецидива. После прохождения курса гирудо-терапии улучшается общее состояние больных, ускоряется крово-и лимфообращение, рассасываются тромбы и инфильтраты. Все это и обеспечивает регулирующее влияние на гомеостаз и положительную клиническую симптоматику

Литература

1. Еськов, В.М. Программа медицинской диагностики по расстоянию между фактической точкой вектора состояния организма человека и ближайшими центрами квазиаттракторов / В.М. Еськов, М.Я. Брагинский, В.В. Еськов, В.В. Козлова, М.А. Филатов // Свидетельство об официальной регистрации программы на ЭВМ №2010613543 от 1 апреля 2010 г., РОСПАТЕНТ. - Москва, 2010.

2. Еськов, В.М. Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине: Монография. Часть V. Системный анализ и управление гомеостазом организма и биологических динамических систем в целом в аспекте компартментно-кластерного подхода / Под ред. В.М. Еськова, А.А. Хадарцева. -Самара: «Офорт», 2005.- 200 с.

3. Живогляд, Р.Н. Гирудорефлексотерапия: саногенетиче-ские механизмы и восстановительная медицина: Монография / Р.Н. Живогляд.- Сургут.- 2009.- С. 61-71.

METHODS OF MULTIDIMENSIONAL PHASE SPACES IN DIAGNOSTICS OF GIRUDOTHERAPY’S EFFICIENCY

R.N. JIVOGLAYD, N.V. JIVAEVA, V.V. ESKOV, A.R. NASIROVA,

S.M. CHANTURIA

Surgut State University

It is reasonable the expediency to use methods of multidimensional phase spaces in diagnostics, prevention and therapy of gynecologic diseases.

Key words: gynecological diseases, multi-dimensional phase space, the diagnosis, prevention and therapy.

УДК 569.9

МАТРИЦЫ МЕЖАТТРАКТОРНЫХ РАССТОЯНИЙ В ОЦЕНКЕ ПАРАМЕТРОВ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

В.В. КОЗЛОВА, Р.А. АНТОНОВА, А.Е. БАЖЕНОВА, А.Н. ПОБОРСКИЙ, Э.Д. УМАРОВ*

Предложен новый метод идентификации матриц межаттракторных расстояний, который позволяет оценить степень влияния физической нагрузки на организм человека. Расчет матриц межаттратор-ных расстояний параметров квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных юношей г. Сургута и г. Самары показал уменьшение расстояний (zj между центрами хаотических квазиаттракторов, что свидетельствует о стабилизирующем влиянии физической нагрузки.

Ключевые слова: физическая нагрузка, матрицы межаттракторных расстояний, квазиаттрактор.

Воздействие климатометеорологических и гелиофизиче-ских факторов в Западной Сибири в большей степени носит характер дискомфортного или экстремального, что оказывает значительную экологическую нагрузку, в первую очередь на молодое население, в отличие от регионов средней полосы РФ, где более комфортные условия жизни. Здоровье молодого поколения России, а, следовательно, и нации зависит от успешной адаптации к социальной и природной среде. Поэтому особую актуальность приобретают поиски механизмов повышения адаптивной

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

устойчивости организма к изменяющимся природным факторам. В связи с этим нами были изучены и установлены гендерные особенности, связанные с условиями проживания при влиянии физической нагрузки. Нами исследованы параметры вегетативного статуса у здоровых юношей и девушек в условиях влияния физической нагрузки, которая оказывает влияние на формирование устойчивости к экстремальным климатометеорологическим и гелиофизическим факторам г. Сургута, что проявляется преобладанием парасимпатического звена вегетативной регуляции сердечного ритма в покое [1], т.е. влияние на ритм сердца осуществляется парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы (ВНС), в условиях его повышенной активности с целью экономизации сердечной деятельности, а также как биологически целесообразная адаптационная реакция [4]. Установлено, что парасимпатический отдел ВНС обеспечивает активное восстановление функциональных резервов [1].

Объект и методы исследования. Предложен новый метод идентификации матриц межаттракторных расстояний, который позволяет оценить степень влияния физической нагрузки на организм человека [3]. Данный метод используется для групповых сравнений (разных групп людей или разных видов воздействий, например, разные виды лечебно-оздоровительных мероприятий, физических нагрузок или видов спорта), когда имеются несколько кластеров данных (каждый кластер для каждой группы обследуемых, или для каждого типа воздействий для группы обследуемых) и эти кластеры описываются своим вектором состояния организма человека (ВСОЧ). Интегративной мерой оценки эффективности лечебного или физкультурно-спортивного воздействия является степень близости (или, наоборот, удаленности) этих

2 сравниваемых квазиаттракторов в фазовом пространстве состояний. При этом, каждый человек со своим набором признаков (компоненты ВСОЧ) задается точкой в этом фазовом пространстве состояний (ФПС) так, что группа испытуемых образует некоторое «облако» (квазиаттрактор) в фазовом пространстве состояний, а разные группы (из-за разных воздействий на них) образуют разные «облака» - квазиаттракторы в ФПС. Расстояния Ъу - (здесь і и ) - номера групп обследуемых) между хаотическими центрами этих разных квазиаттракторов формируют матрицы Ъ, которые задают все возможные расстояния между хаотическими центрами квазиаттракторов, описывающих состояние разных групп обследуемых до начала физкультурного воздействия (нумеруются по вертикали, например, в такой матрице Ъ) и после физкультурного воздействия (нумеруются по горизонтали в матрице Ъ). Причем, максимальные различия в расстояниях между хаотическими центрами квазиаттракторов Ъу движения ВСОЧ разных групп испытуемых (до и после определенного воздействия) соответствуют максимальной эффективности физкультурноспортивного мероприятия, а их уменьшение требует дополнительной корректировки в физкультурном воздействии [2,3,5].

В исследовании участвовали студенты ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет и ГОУ ВПО «Самарский государственный университет» (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 куль-

турой (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 физической культурой (ФК) не регулярно (2 раза в неделю в рамках государственной программы по ФК). Аналогичное разделение было выполнено и для студентов г. Самары. Показатели ВНС из таблиц 1-4 являются координатами ВСОЧ (хо=СИМ, Хі=ПАР, Х2=ИНБ, хз= 8Р02, Х4=ЧСС).

Результаты и их обсуждение. Изучены результаты идентификации матриц межаттракторных расстояний Ъу между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных и нетренированных девушек и юношей г. Сургута до и после предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве в сравнении двух разных экологических территорий на примере 2 г.г. Сургут и Самара.

Анализируя матрицы идентификации расстояний Ъу между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных и нетренированных девушек и юношей г. Сургута до предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве отметим, что наименьшее межаттракторное расстояние Ъз2=3,23 у.е. получается при сравнении 3 и 5 групп юношей и девушек соответственно, а наибольшее при сравнении спортсменок девушек 4 группы и юношей 2 группы и составляет Ъ21=41,10 у.е.. Вероятно, в данном сравнении дифференцировка по полу менее значима, чем предъявляемая нагрузка, что отражают результаты табл. 1.

Продолжая анализ матриц межаттракторных расстояний при дифференцировке по полу после предъявления нагрузки, отметим наибольшее межаттракторное расстояние Ъп=444,05 у.е. при сравнении девушек 5 группы с юношами 1 группы наблюдения и наименьшее расстояние Ъз1=22,07 у.е. при сравнении

4 группы девушек с юношами 3 группы.

Таблица 1

Матрицы идентификации расстояний между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных (1 и 2 группы юношей и 4 группа девушек) и нетренированных (3 группа юношей и 5 группа девушек) студентов г. Сургута до предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве

Девушки до нагрузки

4 группа наблюдения 5 группа сравнения

Юноши до нагрузки 1 группа наблюдения Zii=36,79 Z 12=26,78

2 группа наблюдения Z 21=41,10 Z 22=31,00

3 группа сравнения Z 31=12,83 Z 32=3,23

В качестве Xi выступали: Хо - СИМ - показатель активности симпатического отдела ВНС (у.е.), Хх - ПАР - показатель активности парасимпатического отдела ВНС (у.е.), Х2 - ИНБ - показатель индекса напряжения по Р.М. Баевскому (у. е.), Хз - 8Р02 -содержание оксигемоглобина в крови испытуемых (%), Х4 - ЧСС

- частота сердечных сокращений (уд/мин).

Установлено, что большие межаттракторные расстояния отмечаются при сравнении всех групп юношей с 4 группой девушек. После полученной нагрузки ситуация меняется: большие межат-тракторные расстояния отмечаются при сравнении всех групп юношей с 5 группой девушек. Полученный результат свидетельствует о стабилизирующем влиянии физической нагрузки на параметры ФСО тренированных студентов, а также об определенной однотипности реакции ФСО тренированных на нагрузки (табл. 2).

Таблица 2

Матрицы идентификации расстояний Ъ^\ между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных (1 и 2 группы юношей и 4 группа девушек) и нетренированных (3 группа юношей и 5 группа девушек) студентов г. Сургута после предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве

Девушки после нагрузки

4 группа наблюдения 5 группа сравнения

Юноши после нагрузки 1 группа наблюдения z „=335,32 z ,2=444,05

2 группа наблюдения z 21=38,75 z 22=147,23

3 группа сравнения z з,=22,07 z 32=128,90

Анализируя матрицы идентификации расстояний Ъу между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных и нетренированных девушек и юношей г. Самары до предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве отметим, что наименьшее Ъз2=2,56 у.е. и получается при сравнении 3 и 5 групп юношей и девушек соответственно (что также отмечено при аналогичном сравнении а г. Сургуте) и при сравнении 1 и 4 групп Ъц=2,33, а наибольшее при сравнении спортсменок девушек 5 группы и юношей 2 группы и составляет 222=39,03 у.е. (табл. 3).

Таблица 3

Матрицы идентификации расстояний между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных (1 и 2 группы юношей и 4 группа девушек) и нетренированных (3 группа юношей и 5 группа девушек) студентов г. Самары до предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве

Девушки до нагрузки

4 группа наблюдения 5 группа сравнения

Юноши до нагрузки 1 группа наблюдения Zn=2,33 Z,2=10,64

2 группа наблюдения Z2i=29,60 Z22=39,03

3 группа сравнения Z3l=11,91 Z32=2,56

Таблица 4 описывает матрицы межаттракторных расстояний при дифференцировке по полу после предъявления нагрузки.

Таблица 4

Матрицы идентификации расстояний Zÿ между хаотическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма тренированных (1 и 2 группы юношей и 4 группа девушек) и нетренированных (З группа юношей и S группа девушек) студентов г. Самары после предъявления нагрузки в 5-мерном фазовом пространстве

Девушки после нагрузки

4 группа наблюдения 5 группа сравнения

Юноши после нагрузки 1 группа наблюдения Zn=155,66 Z,2=201,47

2 группа наблюдения Z2i=58,94 Z22=104,88

3 группа сравнения Z3,=75,54 Z32=29,21

Установлено, что наибольшее межаттракторное расстояние Ъ12=444,05 у.е. наблюдается при сравнении девушек 5 группы с юношами 1 группы наблюдения (аналогичная ситуация отмечена в г. Сургуте) и наименьшее расстояние Ъз2=29,21 у.е. при сравнении 5-й группы девушек с юношами 3 группы.

Анализируя межаттракторные расстояния можно отметить схожие результаты при сравнении юношей и девушек двух городов. Однако в г. Самаре расстояния в 2 раза меньше, чем в г. Сургуте, что говорит о существенном влиянии условий проживания на параметры ФСО.

Литература

1. Баевский, Р.М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р.М. Баевский,

A.П. Берсенева.- М.: Медицина, 1997.- 235 с.

2. Еськов, ВМ. Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине. Часть IX. Биоинформатика в изучении физиологических функций жителей Югры /

B.М. Еськов, А.А. Хадарцев.- Самара: Офорт (гриф РАН), 2010.173 с.

3. Еськов, ВМ. Способ корректировки лечебного или физкультурно-спортивного воздействия на организм человека в фазовом пространстве состояний с помощью матриц расстояний / В.В. Еськов, В.В. Еськов, М.А. Филатов, В.В. Козлова // Приоритет № 2010108496/14 (011985) от 28.05.2010.

4. Кудря, ОН. Влияние нагрузок скоростно-силовой на-првленности на функциональное состояние спортсменов разного пола / О.Н. Кудря // Лечебная физкультура и спортивная медицина.- 2011.- № 12 (96).- С. 17-23.

5. Козлова, В.В. Корректировка лечебного или физкультурно-спортивного воздействия на организм человека в фазовом пространстве состояний с помощью матриц расстояний /

B.В. Козлова, О.В. Климов, Е.В. Майстренко, Э.Д. Умаров // Вестник новых медицинских технологий.- 2011.- Т.ХУШ, №3.-

C. 333-334.

MATRIXES OF INTER-ATTRACTORS' DISTANCES IN ASSESSMENT OF PARAMETERS OF A MAN WHILE PHYSICAL LOAD

R.A. KOZLOVA, R.A. ANTONOVA, A.E. BAZHENOVA,

A.N. POBORSKIY, E.D. UMAROV

Surgut State University

A new method of matrix of quasi-attractor’s distances identification was presented. The method allows evaluating the influence of physical exercises on human organism. Calculation of quasi-attractor of human organism state vector in trained young men of Surgut and Samara showed reduction of distances (Zj) center to center quasi-attractor's distances that testifies to stabilizing influence of physical activity.

Key words: physical load, inter-attractors' distances matrix, quasi-attractor.

УДК 611.1

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У ШКОЛЬНИКОВ - КОРЕННЫХ ЖИТЕЛЕЙ ЮГРЫ

О.Л. НИФОНТОВА, А.Г. ПРИВАЛОВА, С.В. МАЛИНКИН,

О.И. ХИМИКОВА*

Влияние эколого-географических условий Югры у коренного детского населения округа отражается наиболее выраженными различиями параметров квазиаттракторов вектора состояния сердечнососудистой системы организма школьников в возрасте 11-14 лет. Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, биоинформацион-ный анализ, функциональное состояние.

В настоящее время происходит становление новой популяции человека в условиях Среднего Приобья. Детский контингент данного региона представлен, в основном, потомками населения (аборигенами первого поколения). Трансконтинентальные и трансширотные перемещения отрицательно сказывается на состоянии организма. Смена экологически привычных ареалов обитания, как правило, предъявляет повышенные требования к адаптивным возможностям организма мигрантов, вызывает существенную перестройку жизненноважных систем, а при неблагоприятных условиях создает предпосылки для развития патологических процессов, что неизбежно отражается на состоянии здоровья последующего поколения. Центральным звеном, зачастую определяющим функциональное состояние организма человека на Севере, является сердце. Электрокардиографические исследования, проведенные у детей и подростков, позволяют выявить активности миокарда [2].

Распространенность сердечно-сосудистых заболеваний в целом по России как и во всем мире неуклонно растет, причем среди подростков 15-17 лет распространенность выше, чем у детей 0-14 лет. Возрастает число детей страдающих функциональными нарушениями сердечно-сосудистой системы, поэтому проблема ранней диагностики различных изменений в миокарде и профилактика этих состояний остается крайне актуальной.

С позиций биоинформационного анализа сердечнососудистая система человека является подсистемой, выполняющей значительную и относительную самостоятельную роль в деятельности организма как базовой иерархической системы [1].

Саногенные и преморбидные реакции сердечно-сосудистой системы могут быть наиболее полно представлены в рамках кибернетического подхода, поэтому определение параметров порядка и минимальной размерности фазового пространства состояний сердечно-сосудистой системы детского населения северного региона в зависимости от длительности проживания в специфичных условиях Среднего Приобья, этнической принадлежности и пола представляет собой актуальную проблему биомедицинской кибернетики.

Объект и методы исследования. Экспедиционным методом, на базах медицинских кабинетов образовательных учреждений Сургутского района, проведена оценка функционального состояния сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы у школьников коренной национальности ханты, приезжающих на период учебного года в школы-интернаты, использован кластерный расчет параметров квазиаттракторов вектора состояния ор-

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

ганизма человека и корреляционный анализ с показателями элек-тро- и эхокардиографии.

Физическое развитие обследованных нами детей свидетельствовало о преобладании мезоморфных процессов в младшем школьном возрасте и возрастанием числа случаев умеренно брахиморфных пропорций в старшем школьном возрасте. Вероятно, более низкие показатели асимметрии, объема фазового пространства по весоростовым признакам и интегральным параметрам у современного подрастающего поколения ханты указывает на процесс грацилизации уже в 7-10 лет (у мальчиков: General asymmetry value rX = 30,27 General V value: 1,40e+010; у девочек

- General asymmetry value rX = 86,65 General V value: 1,97e+011).

Дифференциальная оценка функции сердечно-сосудистой системы показала, что 74% обследованных детей ханты имели гиперкинетический тип кровообращения.

Выявлены популяционные особенности биоэлектрической активности миокарда детей ханты 7-17 лет. У девочек ханты установлена высокая возбудимость миокарда предсердий и желудочков в 7-10 лет; у мальчиков на всех этапах онтогенеза - низкая предсердная, а в 15-17 лет и желудочковая возбудимость. Длительность предсердий проводимости в обеих половых группах ханты оставалась высокой, в то время как атриовентрикулярная проводимость характеризовалась как низкая. Наиболее выраженные различия параметров квазиаттракторов ВСОЧ установлены в группах школьников 11-14 лет (у мальчиков: General asymmetry value rX=19.01 General V value: 3.28e+039; у девочек - General asymmetry value rX=19,01 General V value: 3,28e+039).

Полученные данные стандартной ЭКГ свидетельствовали о высокой частоте встречаемости номотропных аритмий в популяции ханты (75%), особенно в младшем школьном возрасте.

У школьников ханты 7-10 лет установлена высокая доля как адренергических, так и холинергических влияний, но в онтогенезе, в обеих популяционных группах, (к 15-17 годам) тонус вегетативной нервной системы смещался в вагальную сторону. В 7-10 лет у мальчиков и в 11-14 лет у девочек ханты выявлено некоторое напряжение регуляторных механизмов с малым вариационным размахом и большим индексом напряжения и амплитудой моды, что может быть обусловлено снижением функции парасимпатической и повышением функции симпатической нервной системы (у мальчиков: General asymmetry value

rX=543.60 General V value: 7.65e+013; у девочек - General asymmetry value rX=785.69 General V value: 2.19e+014).

Заключение. К 7-10 годам у мальчиков и 11-14 годам у девочек ханты происходит увеличение числа значительных и сильных корреляционных связей между изученными параметрами электро- и эхокардиографии и вариационной пульсометрии, что свидетельствует об усилении адаптационного напряжения сердца в этом возрасте.

Литература

1. Еськов, ВМ. Адаптационные реакции сердечно-

сосудистой системы жителей ХМАО на резкие перепады температур в зимнее время / В.М.Еськов, О.Е.Филатова, В.А. Рачков-ская // Эколого-физиологические проблемы адаптации:

Сб.материалов международного симпозиума.- М.: изд-во РУДН, 2003.- С. 187-188.

2. Рублева, Л.В. Особенности электрофизиологических процессов в миокарде у младших школьников с разными типами автономной нервной регуляции / Л.В. Рублева // Новые исследования.- 2005.- № 1.- С. 70-77.

BIOINFORMATIVE ANALYSIS OF THE FUNCTIONAL STATE OF SERDECHNO-SOSUDISTOY SYSTEM FOR SCHOOLBOYS -NATIVES OF UGRA

O.L. NIFONTOVA, A.G. PRIVALOVA, S.V. MALINKIN, O.I. KHIMIKOVA

Surgut State University

The influence ofecological and geographicalconditionsof Ugrain the indigenouschildpopulation of the districtreflectsthe most pronoun-ceddifferences inthe parameters ofquasi-attractorsof the state vectorof the cardiovascularsystem of the bodyof school children age 11-14 years.

Key words: cardiovascular system, bio-information analysis, functional state.