Journal of New Medical Technologies. eJournalJournal of New Medical Technologies. eJournalВестник новых медицинских технологий. Электронный журнал2075-4094194910.12737/3440БИОЛОГИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ. ФИЗИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКАBIOLOGY OF COMPOUND SYSTEMS. MATHEMATIC BIOLOGY AND BIOINFORMATION IN MEDICOBIOLOGICAL SYSTEMSБИОЛОГИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ. ФИЗИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКАThe State of Functional Systems of the Human Body According to the Mathematical Modeling of Age FeaturesСостояние функциональных систем организма человека по данным математического моделирования возрастных особенностейФилатовМ. А.FilatovM. А.ХадарцеваК. А.KhadartsevaK. А.ЕськовВ. В.EskovValeriy V.z.asconcrete@gmail.comФилатоваО. Е.FilatovaO. Е.ЕськовВалерий МатвеевичEskovValeriy Матвеевичcmp.journal@yandex.ru010420140104201481112https://naukaru.ru/en/nauka/article/1949/view
В работе обоснована актуальность изучения возрастных особенностей организма с использованием современных биофизических подходов и их математического моделирования. Поставлена цель – установить закономерности поведения параметров квазиаттракторов сердечнососудистой системы учащихся школ г. Сургута в многомерном фазовом пространстве состояний. Использованы результаты мониторингового обследования у 2038 человек с применением общепринятых и новых синергетических подходов. Результаты обработаны математически. Доказана значимость математического моделирования для получения объективной информации, показано преобладание активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, независимо от времени года и профиля обучения, более выраженная возрастная стабильность состояния систем организма у обучающихся в гимназии по сравнению со средней школой. Установлена большая девятикратная выраженность сезонных изменений параметров вегето-сосудистой регуляции у учеников средней школы по сравнению с гимназистами на основе динамики их квазиаттракторов.
In this paper the relevance of the study of age features of the organism on the basis of modern biophysical approaches and mathematical modeling is justified. The study purpose was to establish the patterns of behavior parameters of quasi-attractors of cardiovascular system in the pupils of the Surgut schools in the multidimensional phase space of states. The results of monitoring surveys in 2038 persons with the use conventional and new synergetic approaches were used and treated mathematically. The importance of mathematical modeling for obtaining objective information proved. It is established that there is a predominance of activity of the parasympathetic nervous system, regardless of the time of year and profile of education, more expressed age stability body systems in the pupils of gymnasium compared with a secondary school. The authors have identified nine times greater severity of seasonal changes of the vegetative-vascular regulation in the pupils of secondary school in comparison with the pupils of gymnasium on the basis of the dynamics of their quasi-attractors.
синергетикаквазиаттракторыфункциональные системы организмасимпатическая и парасимпатическая регуляцияsynergeticsquasi-attractorsfunctional systems of organismsympathetic and parasympathetic regulation
Принципы системного изучения деятельности важнейших регуляторных и функциональных систем организма (ФСО), впервые обозначенные И.М. Сеченовым и И.П. Павловым, а затем в деталях разработанные П.К. Анохиным, К.В. Судаковым, Н.А. Фудиным, В.Г. Зиловым (1993-2010) [11, 14] и др., до сих пор не потеряли своей актуальности и являются исходной научно-теоретической основой при исследовании динамики функционального состояния и адаптационных реакций организма человека в различных условиях жизнедеятельности. Системообразующим фактором, определяющим целесообразное адаптивное поведение организма и избирательное подключение в его комплексное реагирование тех или иных частных механизмов, является полезный результат деятельности организма как целостной системы. При использовании определенных методических подходов, параметры работы отдельных ФСО могут составить образ поведения организма как целостной системы. В частности, такая возможность предоставляется в условиях формального, с биофизических позиций, описания поведения сложных биосистем в фазовом пространстве состояний и при создании новых математических моделей таких систем [6].В рамках биофизического подхода важно определить иерархические уровни организации процес
Буров И.В., Майстренко В.И., Филатова Д.Ю. Анализ межаттракторных расстояний параметров вариабельности сердечного ритма учащихся в разные сезоны года. // Материалы Всероссийской научной конференции «Современные проблемы биологических исследований в Западной Сибири и на сопредельных территориях». Сургут, 2011. С.130-133.Burov IV, Maystrenko VI, Filatova DYu. Analiz mezhattraktornykh rasstoyaniy parametrov variabel´nosti serdechnogo ritma uchashchikhsya v raznye sezony goda. Materialy Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii «Sovremennye problemy biologicheskikh issledovaniy v Zapadnoy Sibiri i na sopredel´nykh territoriyakh». Surgut; 2011. Russian.Ветрова Ю.В., Гуськова-Алексеева О.В., Морозов В.Н., Хадарцев А.А. Неспецифические (синтоксические и кататоксические) механизмы адаптации к длительному воздействию холодового раздражителя // Вестник новых медицинских технологий. 2000. № 3. С. 100.Vetrova YuV, Gus´kova-Alekseeva OV, Morozov VN, Khadartsev AA. Nespetsificheskie (sintoksicheskie i katatoksicheskie) mekhanizmy adaptatsii k dlitel´nomu vozdeystviyu kholodovogo razdrazhitelya [Non-specific (syntoxic and catatoxic) mechanisms of an adaptation to a long -term exposure to a chilling irritant]. Vestnik no-vykh meditsinskikh tekhnologiy. 2000;7(3):100. Russian.Еськов В.М., Еськов В.В. Компартментный подход в исследованиях регуляторных процессов в сердечно-сосудистой системе жителей севера // Вестник новых медицинских технологий. 2002. Т. 9. № 3. С. 40-41.Es´kov VM, Es´kov VV. Kompartmentnyy podkhod v issledovaniyakh regulyatornykh protsessov v serdechno-sosudistoy sisteme zhiteley severa [A compartmental approach to the investigation of cardio-system regulation according to the northern-russian condition]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2002;9(3):40-1. Russian.Еськов В.М., Еськов В.В., Козлова В.В., Филатов М.А.Способ корректировки лечебного или физкультурно-спортивного воздействия на организм человека в фазовом пространстве состояний с помощью матриц расстояний // Патент № 2432895(13) С1 /14 от 10.11.2011.Es´kov VM, Es´kov VV, Kozlova VV, Filatov MA, inventors; Sposob korrektirovki lechebnogo ili fizkul´turno-sportivnogo vozdeystviya na organizm cheloveka v fazovom prostranstve sostoyaniy s pomo-shch´yu matrits rasstoyaniy. Russian Federation patent RU 2432895(13) S1 /14. 2011. Russian.Еськов В.М., Мишина Е.А., Шумилов С.П., Филатова Д.Ю. Оценка параметров психофизиологических функций работников умственного и физического труда с позиции теории хаоса и синергетики // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2010. Т. 9. № 1. С. 98-101.Es´kov VM, Mishina EA, Shumilov SP, Filatova DYu. Otsenka parametrov psikhofiziologicheskikh funktsiy rabotnikov umstvennogo i fizicheskogo truda s pozitsii teorii khaosa i sinergetiki. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh. 2010;9(1):98-101. Russian.Еськов В.М., Филатова О.Е., Фудин Н.А., Хадарцев А.А. Новые методы изучения интервалов устойчивости биологических динамических систем в рамках компартментно-кластерного подхода // Вестник новых медицинских технологий. 2004. № 3. С. 5-6.Es´kov VM, Filatova OE, Fudin NA, Khadartsev AA. Novye metody izucheniya intervalov ustoychivosti biologicheskikh dinamicheskikh sistem v ramkakh kompartmentno-klasternogo podkhoda [New methods of investigation of biological dynamic systems’ stability according to compartmental-cluster approach]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2004;11(3):5-6. Russian.Еськов В.М., Хадарцев А.А., Еськов В.В., Филатова Д.Ю. Метод системного синтеза на основе расчета межаттракторных расстояний в гипотезе равномерного и неравномерного распределения при изучении эффективности кинезитерапии // Вестник новых медицинских технологий. 2010. Т. 17. № 3. С. 106-110.Es´kov VM, Khadartsev AA, Es´kov VV, Filatova DYu. Metod sistemnogo sinteza na osnove rascheta mezhattraktornykh rasstoyaniy v gipoteze ravnomernogo i neravnomernogo raspredeleniya pri izuchenii effektivnosti kineziterapii [Method of system synthesis based on computing inercluster distances applying hypothesis of uniform and nonuniform distribution in analysis of kinesitherapy efficiency]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2010;17(3):106-10. Russian.Исаева Н.М., Субботина Т.И., Хадарцев А.А., Яшин А.А. Код Фибоначчи и «золотое сечение» в экспериментальной патофизиологии и электромагнитобиологии: Монография / Под ред. Т.И. Субботиной и А.А. Яшина. Москва - Тверь - Тула: ООО «Издательство «Триада», 2007. 136 с. (Серия «Экспериментальная электромагнитобиология», вып. 4)Isaeva NM, Subbotina TI, Khadartsev AA, Yashin AA. Kod Fibonachchi i «zolotoe sechenie» v ekspe-rimental´noy patofiziologii i elektromagnitobiologii. Moscow - Tver´ - Tula: OOO «Izdatel´stvo «Triada»; 2007. Russian.Кидалов В.Н., Хадарцев А.А. Тезиография крови и биологических жидкостей / Под ред. А.А. Хадарцева. Тула: Тульский полиграфист, 2009. 244 с.Kidalov VN, Khadartsev AA. Teziografiya krovi i biologicheskikh zhidkostey. Tula: Tul´skiy poli-grafist; 2009. Russian.Кочуров В.Н., Кочурова О.И., Сорокина С.Ю., Филатова Д.Ю. Системный анализ психофизиологических функций учащихся в разные сезоны года // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т. 16. №1/1. С. 13-14.Kochurov VN, Kochurova OI, Sorokina SYu, Filatova DYu. Sistemnyy analiz psikhofiziologicheskikh funktsiy uchashchikhsya v raznye sezony goda [Systemically analysis of the psychophysiological functions of pupils in different seasons]. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2009;16(1/1):32-4. Russian.Системный анализ, управление и обработка информации в биологии и медицине. Часть IX. Биоинформатика в изучении физиологических функций жителей Югры.// Под ред. В.М. Еськова, А.А. Хадарцева, Самара: Изд-во ООО «Офорт» (гриф РАН), 2011. 173 с.Sistemnyy analiz, upravlenie i obrabotka informatsii v biologii i meditsine. Chast´ IX. Bioinformatika v izuchenii fiziologicheskikh funktsiy zhiteley Yugry. Samara: Izd-vo OOO «Ofort» (grif RAN); 2011. Russian.Скупченко В. В., Милюдин Е. С. Фазатонный гомеостаз и врачевание. Самара: СамГМУ, 1994. 256 с.Skupchenko VV, Milyudin ES. Fazatonnyy gomeostaz i vrachevanie. Samara: SamGMU; 1994. Russian.Сорокина С.Ю., Филатов М.А., Хисамова А.В., Филатова Д.Ю. Системный анализ квазиаттракторов параметров вектора состояния психофизиологических функций человека на Севере // Информатика и системы управления. 2009. № 4 (22). С. 15-16.Sorokina SYu, Filatov MA, Khisamova AV, Filatova DYu. Sistemnyy analiz kvaziattraktorov parametrov vektora sostoyaniya psikhofiziologicheskikh funktsiy cheloveka na Severe. Informatika i sistemy upravleniya. 2009;4(22):15-6. Russian.Хадарцев А.А., Еськов В.М., Дедов В.И., Морозов В.Н., Кидалов В.Н., Наумова Э.М., Валентинов Б.Г., Олейникова М.М., Каменев Л.И., Устинов Ю.А., Квасов Д.В. Адаптогены в медицинских и биологических системах (Теория и практика восстановительной медицины. Том III): Монография / [науч. ред. А.А. Хадарцева и В.М. Еськова]. Тула: ООО РИФ «ИНФРА», 2005. 220 с.Khadartsev AA, Es´kov VM, Dedov VI, Morozov VN, Kidalov VN, Naumova EM, Valentinov BG, Oleynikova MM, Kamenev LI, Ustinov YuA, Kvasov DV. Adaptogeny v meditsinskikh i biologicheskikh sistemakh (Teoriya i praktika vosstanovitel´noy meditsiny. Tom III). Tula: OOO RIF «INFRA»; 2005. Russian.