CC BY
59
Раздел VIII
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ
V 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 январе 2015 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 НА.; акад. ЕАЕН, проф. Карпин В.А.; акад. ЕАЕН, проф. Тъминский 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 (руководитель - акад. РАН Степин В.С.)
2. Синергетика и теория общей патологии (руководитель - д.б.н., проф. Филатова О.Е.)
3. Третья парадигма в медицинской кибернетике (руководитель - акад. ЕАЕН, АМТН, проф. Еськов В.М.)
4. Синергетические аспекты персонифицированной медицины (руководитель - акад. ЕАЕН, АМТН, проф. Хадарцев А.А.)
5. Синергетика и интегративная медицина (руководитель - академик РАМН Зилов В.Г.)
Начата публикация докладов заслушанных на конференции. Еськов В.М.
УДК: 616/711-002 Б01: 10.12737/9093
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ КВАЗИАТТРАКТОРОВ В ОЦЕНКЕ ЛЕЧЕБНЫХ
ЭФФЕКТОВ КИНЕЗОТЕРАПИИ
В.В. ЕСЬКОВ, Г.Р. ГАРАЕВА, Д.В. СИНЕНКО, Д.Ю. ФИЛАТОВА, С.А. ТРЕТЬЯКОВ
ГБОУ ВПО «Сургутский Государственный Университет», пр-т Ленина, 1, г. Сургут, Россия, 628412
Аннотация. Для оценки эффективности лечебных воздействий в восстановительной медицине предлагается рассчитывать параметры движения центра квазиаттракторов и величины изменения их объемов Ух. Зная длительность лечебного воздействия Т можно определить среднюю скорость V движения квазиаттрактора по координатам фазового пространства х и по величине относительного изменения объёма v=(V2/Vl)/Т за период воздействия Т. Представлены примеры таких кинематических изменений в краткосрочном варианте (разово, за период одной процедуры Т=40 мин.) и при длительных воздействиях (курс, лечения At=30 дней). Эти две величины имеют диагностическую ценность при описании особенностей протекания заболевания и характера лечебного воздействия на организм пациента. Даётся оценка эффективности лечения на основе параметров скорости изменения квазиаттракторов в фазовом пространстве состояний.
Ключевые слова: кинематика биосистем, квазиаттрактор, кинезотерапия.
KINEMATIC CHARACTERISTICS OF QUASI-ATTRACTOR MOVEMENT IN THE EVALUATION OF
THERAPEUTIC EFFECTS KINESOTHERAPY
V.V. ESKOV, G.R. GARAEVA, D.V. SINENKO, D.U. FILATOVA, S.A. TRETYAKOV Surgut State University, Lenin Ave, 1, Surgut, Russia, 628412
Abstract. To evaluate the effectiveness of treatment modalities in regenerative medicine is proposed to calculate the parameters of the center of quasi-attractors and the amount of change of the volume Vx. Knowing the duration of the therapeutic effects of T can determine the average velocity v motion for quasi-attractor in phase space coordinates xi and largest relative change in the volume v = (V2/V1)/T for the period of exposure to T. Examples of such kinematic changes in the short version (one-time fee for the period one procedure T = 40 min.) and prolonged exposure (rate of treatment At = 30 days). These two quantities are of diagnostic value in describing the features of the disease and the nature of therapeutic effects on the patient. Assesses of effectiveness of the treatment on the basis of the rate of change of parameters quasi-attractors in the phase space of states are given.
Keywords: kinematics of biosystems, quasi-attractor, kinesotherapy.
Введение. При проведении различных лечебных мероприятий и измерении параметров xi организма пациентов в восстановительной медицине всегда возникает задача оценки эффективности проведения терапевтических воздействий [4-15]. Их значения показывают существенные изменения состояния организма, которые происходят на раннем и позднем этапах лечения методами восстановительной медицины. Это, в свою очередь, раскрывает интимные процессы заболевания и выздоровления. При этом эта оценка может быть выполнена в краткосрочном варианте, когда мы разово (в одном сеансе, за одну процедуру) будем наблюдать изменения параметров вектора состояния организма человека (ВСОЧ) в виде XI, где XI - компонент всего ВСОЧ в виде х=х(^=(х1, х2,...,хт)т. Такая же ситуация имеется и при лекарственной терапии, когда под действием препарата за короткое время At мы будем иметь изменения Дх1 для каждого /-го (1=1, 2,...,ш) компонента ВСОЧ. В этом случае мы будем говорить о краткосрочных эффектах лечебных воздействиях за интервал At (время разового сеанса), которые могут перейти и в долгосрочные эффекты (выздоровление).
Однако, в большинстве случаев терапию проводят длительно, за время Т (исчисляется сутками, месяцами, и даже годами) и тогда мы можем поставить вопрос о скорости возникновения и развития лечебного эффекта на интервале Т. Такой подход очень часто используется в восстановительной медицине и он позволяет оценить эффективность разрабатываемого нового метода лечения, действий врача или, наоборот, дать негативную оценку терапии. Иногда терапия не заканчивается полным выздоровлением и параметры х1 не возвращаются в исходное состояние (в нормогенез). Это тем более требует индивидуального подхода и оценки собственной скорости выздоровления для каждого конкретного больного [8-19].
В целом, мы можем сейчас говорить об индивидуальном лечении и о процессе лечения целой груп-
пы больных. Последнее позволяет оценить эффективность терапевтических воздействий в условиях применения новых методов и при сравнении их со старыми методами лечения. Все это требует разработки новых подходов и методов расчёта параметров ВСОЧ. В настоящей работе мы предлагаем это выполнять в рамках новой теории хаоса-самоорганизации, которая работает с параметрами квазиаттракторов (КА), внутри которых хаотически и непрерывно движется ВСОЧ. Эффективность метода представляется в рамках кинезотерапии (КЗТ), когда оцениваются кинематические характеристики КА в фазовых пространствах состояний (ФПС) всего ВСОЧ. Группы обследования наблюдаются (30 больных с ОНМК) в четырех состояниях: 1Д - 1П (разовое воздействие КЗТ в начале курса), 2Д - 2П (разовое обследование в конце курса до сеанса - Д и после сеанса КЗТ - П). Это было и в предыдущих параграфах, но мы вынуждены ввести сокращения для удобства изложения в этом параграфе.
Сразу отметим, что расчёт скорости движений КА в ФПС производился как индивидуально, так и для целой группы больных. При индивидуальной оценке результаты были весьма существенны, но одновременно они показывали и большой разброс параметров как в разовом эффекте КЗТ (при одном сеансе), так и при длительном курсе лечения. Рассмотрим этот тезис подробнее в рамках нового кинематического метода [12-15,19-24].
Объект и методы обработки информации. На первом этапе мы имеем аналогичные данные по группе больных с острой недостаточностью мозгового кровообращения (ОНМК) до и после КЗТ в самом начале курса и в конце. Было обследовано 30 пациентов, перенёсших ОНМК и имеющих стойкие нарушения со стороны центральной нервной системы (гемипарез, пирамидальная недостаточность). Пациенты прошли курс восстановительной медицины -КЗТ в индивидуальном и групповом режимах в те-
чение длительного периода (около 1 месяца), которые был разделён на ранний и поздний период. Регистрация основных параметров состояния вегетативной нервной системы обследуемых пациентов производилась в пятнадцатимерном ФПС вектора x(t) в виде x=x(t)=(xi, X2,...Xm)T, где m=15. Эти измерения проводились четыре раза: перед сеансом физиотерапии и сразу после сеанса.
Координаты xi как и раньше, состояли из: xi -(SIM) показатель активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, у.е.; Х2 - (PAR) показатель активности парасимпатического отдела, у.е.; хз -(HR) стандартное отклонение измеряемых кардиоин-тервалов, мс; х4 - (INB) индекс напряжения (по P.M. Баев-скому); Х5 - (SSS) число ударов сердца в минуту; Х6 -^рС2) уровень оксигенации крови (уровень оксигемогло-бина); Х7 - (TINN) триангулярная интерполяция гистограммы NN-интервалов, мс; xs - (pNN50) число NN-интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мс; хэ - (VLF) спектральная мощность очень низких частот, мс2; хю - (LF) спектральная мощность низких частот, мс; хи - (HF) спектральная мощность высоких частот, мс2; хп - (Total) общая спектральная мощность, мс2; xi3 - (LFnorm) низкочастотный компонент спектра в нормализованных единицах; хм - (HFnorm) высокочастотный компонент спектра в нормализованных единицах; xi5 - (LF/HF) отношение низкочастотной составляющей к высокочастотной. Из этих 15-ти параметров были выбраны наиболее значимые пять в виде: СИМ, ПАР, SpO2, SDNN, индекс по Р.М. Баевскому, ЧСС.
Наиболее выраженные и разнонаправленные изменения мы получали на краткосрочных интервалах At, когда на пациента разово (в виде одной процедуры, At=30 мин.) применяли КЗТ и наблюдали движение КА в ФПС за этот интервал At=30 минут. При этом мы выполняли оценку скорости движения и по относительному изменению объема vV=(V2/Vi)/At в относительных величинах и по скорости vZ движения центра КА - Z. Последнее выполнялось в рамках расчёта радиусов ri для вариационных размахов Axi , где ri=Axi/2. При этом мы определяли момент, когда центр второго КА xic2 выходил за пределы 1-го радиуса ri1 или он оставался в пределах 1-го КА [23, 25].
Движение КА рассчитывалось по всем координатам xi для двух случаев: разовая процедура КЗТ в первым день начала всего курса восстановительной медицины (будем обозначать это символом начальный этап лечения (НЭЛ) и в последние дни всего курса конечный этап лечения (КЭЛ). Для этих двух случаев (НЭЛ и КЭЛ) мы определяли параметры квазиаттракторов в период начала процедуры («до») и после («после»). За интервал времени At=30 мин мы наблюдали как изменение объемов V (от V1H до V2H для НЭЛ и от V1K до V2K для КЭЛ), так и изменение координат центров xiHC1, xiHC2 (для НЭЛ) и Х1кС1, Х1кС2 (для
КЭЛ). Отдельно рассчитывались скорости изменения для параметров объемов Vv и для смещения центров КА в виде Vc. Обе эти кинематические характеристики (и по объемам Vx и по скорости смещения координат центра Z) являются важными характеристиками эффектов разовой терапии и всего курса восстановительной медицины.
Объем КА мы находим как произведение вариационных размахов A Xi по каждой координате Xi , т.е. А хi= х max- хi min (разность крайне правой координаты х max и крайне левой координаты хi min на оси х^. Одновременно координаты центра КА х1с можно найти из уравнения х^= х min+((A Xi)/2)=( Xi max+ х min)/2. Иными словами объем Vg будем определять из (1):
Vg = ПА х, (1)
а координаты центра квазиаттрактора хс находятся из уравнения (2):
х1с= ( х max+ х min)/2 (2)
Для дальнейших рассуждений представим определение КА в рамках традиционных математических понятий.
Для кинематики движения КА в ФПС группой ученых СурГУ были введены основные критерии ненулевой скорости движения центра КА и критерии существенного или несущественного изменения объема квазиаттрактора Vg. На основании понятия КА, можно ввести критерий существенных или несущественных различий в параметрах изменения положения центра квазиаттрактора и объемов многомерных КА. Точку отсчета для существенных изменений объемов мы будем определять как двухкратное изменение объема КА биосистемы. Для этого мы сравниваем исходный объем КА до воздействия (до начала изменений) - Vg1 и объем КА после воздействия (после изменения) - Vg2. Иными словами, если 1/2< Vg1/ Vg2<2, то изменение Vg будет несущественным (например, в пределах вариационных размахов). Если же Vg1/ Vg2>2 или Vg1/ Vg2<0,5, то будем говорить о существенном изменении биосистемы по параметрам объема КА. Таким образом, объем Vg2 может уменьшиться в 2 раза (и более) или увеличиться в 2 раза (и более) по отношению к исходному Vg1 и мы будем говорить о значимых изменениях в состоянии биосистемы по параметрам изменения объемов квазиаттракторов. Такие существенные изменения мы наблюдаем в экологии человека [23], в геронтологии [23], в медицине целом.
Движение центра КА рассчитывается покоординатно и сейчас такие расчеты производит ЭВМ по специальной программе в режиме непрерывного мониторинга любой системы третьего типа (СТТ) по всем координатам xi в условиях непрерывного мониторинга х(1:) для сложной биосистемы. При этом значение всех х, где I - номер координаты, а j - номер
точки (состояние конкретного пациента, например) на отрезке Ах1 , могут быть координаты и тогда отношение реального расстояния между центрами КА1 и КА2 (Щ*) и минимального (здесь единица измерения Щ) т.е. относительная величина z= Щ/ Щ, где Щ^+п2, будет определять реальное (кратное Щ) смещение центра квазиаттрактора за время измерения Аt. При нормировании всех п=Ах1/2 мы можем получить z>1, но может быть и z<1, что соответствует малому, т.е. в пределах исходного (первого) квазиаттрактора, смещению КА в ФПС и малой скорости движения (по всем XI и z эта скорость будет менее 1). Таким образом, мы использовали две единицы измерения: скорость vV по относительному изменению объема КА и скорость движения центра КА V2 в ФПС.
Рассмотрим результаты расчётов в наших конкретных исследованиях. После определения методов расчета vV и V2 рассмотрим кратко основные результаты расчетов в конкретных исследованиях при изучении КЗТ у больных с ОНМК. Сразу отметим различную направленность в характере влияния разовой процедуры КЗТ на величину параметров Vx и 2 квазиаттракторов. На начальном этапе лечения разовая процедура приводила к резкому увеличению объёма Vx и относительная скорость VI изменения объема КА составила V1V=5,3 у.е. /0,5 час=10,6 у.е./час. Это показало большое значение скорости относительного изменения объёма квазиаттрактора ВСОЧ в сторону увеличения (т.к. начальный объём КА до сеанса КЗТ был VlН=240,23*106 у.е., а после сеанса -V2Н=1256,38*106 у.е.). Однако, в конце всего лечения (1 месяц кинезотерапии - КЭЛ) скорость в условиях разовой процедуры КЗТ изменила знак (т.к. V2К< и по модулю также изменилась, т.е. объём КА на КЭЛ уменьшается за сеанс.
Действительно при изучении характера изменения Vx при разовой процедуре в конце курса лечения скорость изменения объёма КА становится отрицательной. В этом случае объём квазиаттрактора при разовой процедуре резко уменьшается, т.е. КЗТ в этом случае оказывает не возмущающее воздействие (как в начале курса терапии), а нормализующее и стабилизирующее воздействие на сердечнососудистую систему (ССС). Отметим, что такая динамика квазиаттракторов согласуется с общей концепцией протекания глобального процесса «заболевание-выздоровление».
Общеизвестно, что в хирургии, например, на начальной стадии (при кровотечениях), мы всегда имеем выраженные параметры парасимпатотонии. Это имеется и при инфекционных заболеваниях (гриппе, ОРЗ), когда исходно выражена парасимпа-тотония, которая характеризуется всегда большими объемами квазиаттракторов Vх. Однако, по мере выздоровления мы приходим к нормализации пара-
метров и переходу к симпатотонии или нормотонии. Такая динамика изменения параметров ССС всегда сопровождается переходом от больших объёмов КА к их уменьшению (симпатотония или нормотония характеризуется уменьшением объёмов Vx для КА).
Нечто подобное мы наблюдаем в возрастных изменениях параметров для ССС, если человек стареет нормально, без патологий. Например, при переходе от 27 лет к 102 годам (организм пациентов без патологий) квазиаттракторы по возрастной группе уменьшаются от 220 тысяч у.е. до 57 тысяч у.е. (для женщин-ханты), что представлено в [4]. Если человек стареет ненормально, с развитием возрастных патологий, то квазиаттраторы ССС не только уменьшаются в объёме V, но и могут увеличиваться. В этих случаях скорость относительного изменения объёма Vx будет положительной и это явный прогноз на укорочение жизни. Подобное мы наблюдаем в начале курса лечения, когда разовая процедура увеличивала объемы КА у всех больных. Однако, в конце курса картина была другой, она демонстрировала общую картину выздоровления пациента при КЗТ, т.е. разовая динамика совпадала с длительной динамикой.
В нашем случае КЗТ оказывает благоприятное, кондициирующее действие и в конце курса лечения при процедуре (разовой) мы наблюдаем уменьшение объёма Vx с 883,64*10-6 у.е. до 318,31*10-6 у.е., т.е. в 2,8 раза. Таким образом, в конце «до-после» КЗТ скорость V изменения объёмов КА становится отрицательной и равна V2V=-2,8/0,5часа=-5,6 у.е./час в отличие от исходной положительной скорости V1V=10,6 у.е./час изменения объёма Vx в начале терапии ^1=10,6 у.е./час положительна, а V2 - отрицательна!).
Обе эти кинематические характеристики показывают как кинезотерапия (разовая) влияет на процессы регуляции ССС в организме больного с ОНМК на протяжении всего месячного курса лечения методами восстановительной медицины. В самом начале лечения КЗТ (разовая) демонстрирует положительный прирост объёма КА Vx а в конце месяца лечения скорость отрицательна и почти в 2 раза меньше по модулю. Перестройка в системе регуляции ССС по параметрам объёмов Vx весьма существенна и разнонаправленная. Она показывает интимные механизмы изменения в ССС, а в рамках теории хаоса и самоорганизации (ТХС) дает и количественную оценку в изменениях кинематических характеристик ССС при КЗТ [25].
С другой стороны общая динамика (как эволюция за 1 месяц лечения) изменения параметров квазиаттракторов в режиме «до-до», т.е. состояние ССС больного ОНМК перед началом курса кинезотерапии (но до начала самого сеанса) и в конце курса (тоже до начала сеанса), нам демонстрирует общее увеличение Vx . Действительно, сравнение значений Vx в самом начале лечения и в конце всего курса КЗТ («до-до») показывает
небольшое положительное значение скорости vVдд=(883,64*106/240,23*106)/30 дней =0,12 у.е./сутки. Это будет динамика относительного изменения параметров КА до начала процедуры кинезотерапии, в аспекте сравнения эффекта действия всего курса КЗТ (1 месяц). Подчеркнем, что пациенты находились в спокойном состоянии (сравнивались параметры ССС в режиме «до-до»).
Аналогично можно рассчитать месячную динамику относительного изменения Vх после разовой процедуры КЗТ (в нашем случае такие пары мы обозначаем аббревиатурой «после-после»). В этом случае объем меняется от ^П=1256,37*106 у.е. до V2П=318,31*106 у.е., т.е. он уменьшается почти в 4-е раза от исходного, что дает отрицательную относительную скорость для большого периода времени Т (всего периода лечения) в виде величины =(-4 у.е./30 дней=-0,13 у.е./сутки).
Расчёт краткосрочных относительных скоростей изменения объёмов КА, т.е. за период At одного сеанса (30 минут), но в самом начале курса лечения, и аналогично в конце лечения (но тоже за один сеанс) существенно отличается от скорости изменения ме-жаттракторных расстояний за период всего лечения (Т=30 дней). Цифровое изложение этому высказыванию мы представляем в табл. 1, где имеется матрица межаттракторных расстояний всех четырёх возможных межаттракторных расстояний, т.е. «до-после» за At= 30 мин и за весь цикл лечения Т=30 суток (это «до-до» и «после-после»).
В табл. 1 мы представляем результаты расчёта кинематических характеристик относительного изменения объемов квазиаттракторов в краткосрочных режимах (Д-П на НЭЛ и Д-П на КЭЛ) и на долгосрочном этапе, т.е. спустя месяц лечения КЗТ (это режим Д-Д и режим П-П).
Таблица 1
Скорости изменения объемов КА V х в краткосрочном измерении (Д1=30 сек) и при длительном измерении (Т=30 суток) как процесс эволюции ССС в ФПС
Краткосрочные эффекты, разовое воздействие До-После (НЭЛ) До-После (КЭЛ)
10,6 у.е./час -5,6 у.е./час
Эволюция СТТ в ФПС, длительное воздействие До-До После-После
0,12 у.е./сутки -0,13 у.е./сутки
Цифровое изложение по смещению КА мы представляем в табл. 2, где имеется матрица межаттракторных расстояний всех четырех возможных межаттракторных расстояний, т.е. «до-после» за At=30 мин. И за весь цикл лечения Т=30 суток (это «до-до» и «после-после»).
Из табл. 2 можно видеть, что наибольшее смещение квазиаттракторов мы наблюдаем при сравнении пары «до» начала кинезотерапии, но в поздний
период лечения (607,16 у.е.) и «после» но в конце лечения (это расстояние обозначим 7(1Д-2П). Несколько меньшее значение имеет 7(1Д-1П), которое даёт реальную скорость движения КА на начальном этапе лечения в виде движения КА под действием первого (разового) сеанса КЗТ. Такое расстояние 2(1Д-1П)=594,80 у.е. Эта величина дает краткосрочную скорость VZ(1Д-1П)=594,80/30 мин.=19,9 у.е./мин.
Таблица 2
Матрица расстояний Zs между стохастическими (статистическими) центрами квазиаттракторов параметров ССС (М=5) у пациентов с ранним периодом до и после кинезотерапии и пациентов на позднем периоде до и после кинезотерапии (число обследований 60: 30 на раннем периоде и 30 на позднем периоде)
В конце лечения такая же краткосрочная ^=30 мин.) скорость будет уже почти в 3 раза меньше, т.е. расстояние между центрами квазиаттракторов Z(2Д-2П)=178,00 у.е. и тогда скорость движения КА под действием КЗТ (разовая процедура), но в поздний период лечения, будет уже Vz(2Д-2П)=178,00/30 мин.=5,9 у.е./мин. По этим краткосрочным ^=30 мин.) скоростям движения квазиаттрактора мы можем судить об особенностях реакции ССС на разовую процедуру КЗТ в самом начале курса и в конце курса, т.е. через месяц. Первая скорость почти в 3 раза больше, чем скорость Vz в конце КЗТ и это количественно характеризует процесс лечения больных с ОНМК на интервале At.
Существенно, что за весь период лечения (месяц) расстояние между центрами квазиаттракторов изменилось значительно и оно подобно по тенденции краткосрочной динамике в режиме «до-после» на позднем этапе лечения. Действительно сравнение движения КА в режиме «до-до» на интервале Т=30 дней в этом случае даст Z(1Д-2Д)=97,12 у.е., а в режиме «после-после» за 1 месяц лечения Z(1П-2П)=451,12 у.е. Последнее различается не существенно от Z (1Д-1П). Однако надо понимать, что за 1 месяц КА сдвинулся в ФПС на величину, которая подобна уже движению КА в начале лечения, но под действием одного сеанса КЗТ (краткосрочная скорость) движения же КА в виде vz(1П-2П)=451,12 у.е./30 суток=15 у.е./сутки соизмеримо с v=19,9 у.е./мин..
Динамика движения за 1 месяц лечения «до-после» остается не значительной, т.к. Z(1Д-2П)=
ранний период поздний период
До-НЭЛ После-НЭЛ До-КЭЛ После-КЭЛ
ранний период до 0 594,80 97,10 143,83
после 594,80 0 607,16 451,12
поздний период до 97,12 607,16 0 178,00
после 143,83 451,12 178,00 0
143,83 у.е. Очевидно, это получается из-за особой реакции ССС в самом начале терапии под действием разовой процедуры (эти изменения огромны). В целом, изучая величины Ъ и их скорости на краткосрочных временных интервалах At=30 мин. (разовая процедура) и на длительных интервалах (Т=30 суток) мы можем детально выявить характер реакции ССС больных ОНМК в ответ на КЗТ и судить об ее эффективности. При этом сравнивать эти кинематические характеристики легко не только для группы, но и для каждого человека в отдельности. Такое изучение приближает нас к индивидуальной медицине, позволяет выявлять особенности реакций организма каждого больного [1-8].
Очевидно, что реакция группы и реакция каждого больного может существенно отличаться. Именно такой метод оценки скорости изменения объёма Ух и межаттракторных расстояний Ъ в будущем может составить основу индивидуального мониторинга параметров организма больных в условиях восстановительной медицины [15-23].
Выводы:
1. Для выяснения возможных механизмов воздействия кинезотерапии на параметры ССС пациентов с ОНМК целесообразно измерять параметры квазиаттракторов в ФПС как в аспекте изменения объемов Ух для КА, так и движения центров КА в ФПС. При этом целесообразно наблюдать эффекты разового воздействия кинезотерапии (краткосрочные эффекты КЗТ) в самом начале курса и в конце курса, а также эффекты влияния КЗТ за весь период терапии (1 месяц) в сравнительном аспекте.
2. Анализ кинематики относительного изменения объемов Ух КА в самом начале курса (скорость изменения V1У=10,6 у.е./час) и в конце курса лечения при разовом воздействии (скорость V2У=-5,6 у.е./час) показывает их разнонаправленность (положительная скорость изменяется на отрицательную) и почти двукратное изменение по модулю (в конце лечения скорость отрицательна и в 2 раза меньше по модулю). Это доказывает, что в начале курса лечения мы имеем парасимпатотонические эффекты (объемы нарастают), а в конце лечения преобладают симпатотониче-ские эффекты (выздоровление, приближение к нор-мотонии) от разовой процедуры кинезотерапии.
3. С другой стороны, расчет скоростей изменения Ух за весь период лечения (при сравнении параметров ССС в спокойном состоянии, т.е. в режиме до КЗТ положительные значения (0,12 у.е./сутки) «до-до» и сразу после КЗТ, в режиме «после-после») показывает устойчивое уменьшение Ух, т.е. скорость изменения объемов Ух за месяц лечения принимает, а после сеанса отрицательное значение (уппу =-0,13 у.е./сутки). Это количественно характеризует процесс выздоровления как переход от парасимпатотонии к нормото-
нии. Аналогично мы имеем и для режима «после-после», т.е. после разовой процедуры кинезотерапии (vnnV=-0,13 у.е./сутки). Идет нормализация параметров ССС в виде перехода от парасимпатотонии к нормотонии, что проявляется в отрицательных значениях кинематических характеристик КА и количественно характеризует процесс лечения и может использоваться для индивидуальной характеристики эффективности КЗТ.
4. Кинематические характеристики по движению центра квазиаттрактора демонстрируют сходные закономерности, которые показывают большие значения скорости vz в самом начале курса лечения и их снижение в конце курса (от 19,9 у.е./мин до 5,9 у.е./мин), что количественно характеризует процесс лечения КЗТ.
Литература
1.Вахмина Ю.В., Гавриленко Т.В., Зимин М.И. Модели сложных систем с позиций физики и теории хаоса-самоорганизации // Сложность. Разум. Пост-неклассика. 2013. № 1. С. 51-59.
2.Ведясова О.А., Еськов В.М., Живогляд Р.Н. Соотношение между детерминистскими и стохастическими подходами в моделировании синергизма и устойчивости работы дыхательного центра млекопитающих // Вестник новых медицинских технологий. 2005. № 2. С. 23-24.
3. Брагинский М.Я., Бурыкин Ю.Г., Майстрен-ко Е.В., Козлова В.В. Состояние показателей непроизвольных движений учащихся в условиях физической нагрузки в разные сезоны года // Вестник новых медицинских технологий. 2007. № 1. С. 61-63.
4. Гавриленко Т.В., Еськов В.М., Хадарцев А.А. Новые методы для геронтологии в прогнозах долгожительства коренного населения Югры // Успехи геронтологии. 2014. № 1. С. 30-36.
5. Еськов В.М., Филатова О.Е., Папшев В.А. Сканирование движущихся поверхностей биологических объектов // Измерительная техника. 1996. № 5. С. 66.
6. Еськов В.М., Зилов В.Г., Хадарцева А.А. Новые подходы в теоретической биологии и медицине на базе теории хаоса и синергетики // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2006. Т. 5. № 3. С. 617-622.
7. Еськов В.М., Назин А.Г., Русак С.Н. Системный анализ и синтез влияния динамики климато-экологических факторов на заболеваемость населения Севера РФ // Вестник новых медицинских технологий. 2008. № 1. С. 26-29.
8. Еськов В.М., Баев К.А., Балтиков А.Р., Козлова В.В., Климов О.В. Системный анализ и синтез изменений физиологических параметров студентов Югры в условиях выполнения физической нагрузки // Вестник новых медицинских технологий. 2008.
№ 4. С. 203-206.
9. Еськов В.М., Берестин К.Н., Лазарев С.Н., Русак С.Н., Полухин В.В. Хаотичсекая и стохастическая оценка влияния динамики метеофакторов Югры на организм человека // Вестник медицинских технологий. 2009. № 1/1 - С. 121-123.
10. Еськов В.М., Логинов С.И., Бальсевич В.К. Кинезиологический потенциал человека: возможности управления с позиций теории хаоса и синергетики // Теория и практика физ. культуры. 2010. № 7. С. 99-101.
11. Еськов В.М., Еськов В.В., Козлова В.В., Филатов М.А. Способ корректировки лечебного или физ-культурно-спортивного воздействия на организм человека в фазовом пространстве состояний с помощью матриц расстояний / Патент на изобретение RUS 2432895 09.03.2010.
12. Еськов В.М., Филатова О.Е., Хадарцев А.А., Хадарцева К.А. Фрактальная динамика поведения человекомерных систем // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 3. С. 330-331.
13. Еськов В.М., Еськов В.В., Филатова О.Е. Особые свойства биосистем и их моделирование // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 3. С. 331-332.
14. Еськов В.М., Буров И.В., Филатова О.Е., Ха-дарцев А.А. Основы биоинформационного анализа динамики макрохаотического поведения биосистем // Вестник новых медицинских технологий. 2012. № 1. С. 15-18.
15. Еськов В.М., Гавриленко Т.В., Козлова В.В., Филатов М.А. Измерение параметров динамики микрохаоса в поведении реальных биосистем // Метрология. 2012. № 7. С. 30-48.
16. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Филатова О.Е., Хадарцева К.А. Околосуточные ритмы показателей кардиореспираторной системы и биологического возраста человека // Терапевт. 2012. №8. С. 36-43.
17. Еськов В.М., Еськов В.В., Гавриленко Т.В., Зимин М.И. Неопределенность в квантовой механике и биофизике сложных систем // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2014. № 5. С. 41-46.
18. Карпин В.А., Филатова О.Е., Солтыс Т.А., Соколова А.А., Башкатова Ю.В., Гудков А.Б. Сравнительный анализ и синтез показателей сердечнососудистой системы у представителей арктического и высокогорного адаптивных типов // Экология человека. 2013. № 7. С. 3-9.
19. Козлова В.В., Климов О.В., Майстренко Е.В., Умаров Э.Д. Корректировка лечебного или физкуль-турно-спортивного воздействия на организм человека в фазовом пространстве состояний с помощью матриц расстояний // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 3. С. 333-334.
20. Литовченко О.Г., Нифонтова О.Л. Некоторые
показатели сердечнососудистой системы уроженцев среднего Приобъя 7-20 лет // Вестник Оренбургского государственного университета. 2010. № 1. С. 115-119.
21. Русак С.Н., Еськов В.М., Молягов Д.И., Филатова О.Е. Годовая динамика погодно-климатических факторов и здоровье населения Ханты-Мансийского автономного округа // Экология человека. 2013. № 11. С. 19-24.
22.Филатова О.Е., Карпин В.А., Солтыс Т.В., Соколова А.А., Башкатова Ю.В., Гудков А.Б. Сравнительный анализ и синтез показателей сердечнососудистой системы у представителей арктического и высокогорного адаптивных типов // Экология человека. 2013. № 7. С. 3-9.
23. Филатова О.Е., Проворова О.В., Волохо-ва М.А. Оценка вегетативного статуса работников нефтегазодобывающей промышленности с позиции теории хаоса и самоорганизации // Экология человека. 2014. №6. С. 16-19.
24. Филатова О.Е., Еськов В.В., Гавриленко Т.В., Химикова О.И. Прогнозирование долгожительства у Российской народности ханты по хаотической динамике параметров сердечно-сосудистой системы // Экологи человека. 2014. № 11. С. 3-8.
25. Eskov V.M., Filatova O.E. Respiratory rhythm generation in rats: the importance of inhibition // Neurophysiology. 1993. V. 25. № 6. P. 420.
26. Eskov V.M. Models of hierarchical respiratory neuron networks // Neurocomputing. 1996. V. 11. № 2-4. С.203-226.
27. Es'kov V.M., Kulaev S.V., Popov Yu.M., Filatova O.E. Computer technology for measurement of instability origin in stationary regimes of biological dynamic system // Measurement techniques. 2006. № 1. P. 40-45.
28. Eskov V.M., Eskov V.V., Filatova O.E. Medical and biological measurements: characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states // Measurement techniques. 2011. V. 53. № 12. P. 1404-1410.
29. Eskov V.M., Eskov V.V., Filatova O.E., Filatov M.A. Two types of systems and three types of paradigms in systems philosophy and system science // Journal of Biomedical Science and Engineering. 2012. V. 5. № 10. P. 602.
References
1. Vakhmina YuV, Gavrilenko TV, Zimin MI. Mod-eli slozhnykh sistem s pozitsiy fiziki i teorii khaosa-samoorganizatsii. Slozhnost'. Razum. Postneklassika. 2013;1:51-9. Russian.
2. Vedyasova OA, Es'kov VM, Zhivoglyad RN. Sootnoshenie mezhdu deterministskimi i stokhasti-cheskimi podkhodami v modelirovanii sinergizma i us-toychivosti raboty dykhatel'nogo tsentra mlekopi-tayushchikh. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnolo-
giy. 2005;2:23-4. Russian.
3. Braginskiy MYa, Burykin YuG, Maystrenko EV, Kozlova VV. Sostoyanie pokazateley neproizvol'nykh dvizheniy uchashchikhsya v usloviyakh fizicheskoy nagruzki v raznye sezony goda. Vestnik novykh medit-sinskikh tekhnologiy. 2007;1:61-3. Russian.
4. Gavrilenko TV, Es'kov VM, Khadartsev AA. Novye metody dlya gerontologii v prognozakh dolgoz-hitel'stva korennogo naseleniya Yugry. Uspekhi geron-tologii. 2014;1:30-6. Russian.
5. Es'kov VM, Filatova OE, Papshev VA. Skaniro-vanie dvizhushchikhsya poverkhnostey biologicheskikh ob"ektov. Izmeritel'naya tekhnika. 1996;5:66. Russian.
6. Es'kov VM, Zilov VG, Khadartseva AA. Novye podkhody v teoreticheskoy biologii i meditsine na baze teorii khaosa i sinergetiki. Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh. 2006;5(3):617-22. Russian.
7. Es'kov VM, Nazin AG, Rusak SN. Sistemnyy ana-liz i sintez vliyaniya dinamiki klimatoekologicheskikh faktorov na zabolevaemost' naseleniya Severa RF. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2008;1:26-9. Russian.
8. Es'kov VM, Baev KA, Baltikov AR, Kozlova VV, Klimov OV. Sistemnyy analiz i sintez izmeneniy fiziolo-gicheskikh parametrov studentov Yugry v usloviyakh vypolneniya fizicheskoy nagruzki. Vestnik novykh me-ditsinskikh tekhnologiy. 2008;4:203-6. Russian.
9. Es'kov VM, Berestin KN, Lazarev SN, Rusak SN, Polukhin VV. Khaotichsekaya i stokhasticheskaya ot-senka vliyaniya dinamiki meteofaktorov Yugry na orga-nizm cheloveka. Vestnik meditsinskikh tekhnologiy. 2009;1/1:121-3. Russian.
10. Es'kov VM, Loginov SI, Bal'sevich VK. Kinezi-ologicheskiy potentsial cheloveka: vozmozhnosti uprav-leniya s pozitsiy teorii khaosa i sinergetiki. Teoriya i praktika fiz. kul'tury. 2010;7:99-101. Russian.
11. Es'kov VM, Es'kov VVKozlova VV, Filatov MA. Sposob korrektirovki lechebnogo ili fizkul'turno-sportivnogo vozdeystviya na organizm cheloveka v fa-zovom prostranstve sostoyaniy s pomoshch'yu matrits rasstoyaniy / Patent na izobretenie RUS 2432895 09.03.2010. Russian.
12. Es'kov VM, Filatova OE, Khadartsev AA, Kha-dartseva KA. Fraktal'naya dinamika povedeniya chelo-vekomernykh sistem. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2011;3:330-1. Russian.
13. Es'kov VM, Es'kov VV, Filatova OE. Osobye svoystva biosistem i ikh modelirovanie. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2011;3:331-2. Russian.
14. Es'kov VM, Burov IV, Filatova OE, Khadartsev AA. Osnovy bioinformatsionnogo analiza dinamiki ma-krokhaoticheskogo povedeniya biosistem. Vestnik no-vykh meditsinskikh tekhnologiy. 2012;1:15-8. Russian.
15. Es'kov VM, Gavrilenko TV, Kozlova VV, Filatov MA. Izmerenie parametrov dinamiki mikrokhaosa v
povedenii real'nykh biosistem. Metrologiya. 2012;7:30-48. Russian.
16. Es'kov VM, Khadartsev AA, Filatova OE, Khadartseva KA. Okolosutochnye ritmy pokazateley kardi-orespiratornoy sistemy i biologicheskogo vozrasta che-loveka. Terapevt. 2012;8:36-43. Russian.
17. Es'kov VM, Es'kov VV, Gavrilenko TV, Zimin MI. Neopredelennost' v kvantovoy mekhanike i biofi-zike slozhnykh sistem. VMU. Seriya 3. Fizika. Astrono-miya. 2014;5:41-6. Russian.
18. Karpin VA, Filatova OE, Soltys TA, Sokolova AA, Bashkatova YuV, Gudkov AB. Sravnitel'nyy analiz i sintez pokazateley serdechno-sosudistoy sistemy u predstaviteley arkticheskogo i vysokogornogo adaptiv-nykh tipov. Ekologiya cheloveka. 2013;7:3-9. Russian.
19. Kozlova VV, Klimov OV, Maystrenko EV, Uma-rov ED. Korrektirovka lechebnogo ili fizkul'turno-sportivnogo vozdeystviya na organizm cheloveka v fa-zovom prostranstve sostoyaniy s pomoshch'yu matrits rasstoyaniy. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnolo-giy. 2011;3:333-4. Russian.
20. Litovchenko OG, Nifontova OL. Nekotorye po-kazateli serdechnososudistoy sistemy urozhentsev sred-nego Priob''ya 7-20 let. Vestnik Orenburgskogo gosu-darstvennogo universiteta. 2010;1:115-9.
21. Rusak SN, Es'kov VM, Molyagov DI, Filatova OE. Godovaya dinamika pogodno-klimaticheskikh fak-torov i zdorov'e naseleniya Khanty-Mansiyskogo avto-nomnogo okruga. Ekologiya cheloveka. 2013;11:19-24. Russian.
22. Filatova OE, Karpin VA, Soltys TV, Sokolova AA, Bashkatova YuV, Gudkov AB. Sravnitel'nyy analiz i sintez pokazateley serdechno-sosudistoy sistemy u predstaviteley arkticheskogo i vysokogornogo adaptiv-nykh tipov. Ekologiya cheloveka. 2013;7:3-9. Russian.
23. Filatova OE, Provorova OV, Volokhova MA. Otsenka vegetativnogo statusa rabotnikov neftegazodo-byvayushchey promyshlennosti s pozitsii teorii khaosa i samoorganizatsii. Ekologiya cheloveka. 2014;6:16-9. Russian.
24. Filatova OE, Es'kov VV, Gavrilenko TV, Khimi-kova OI. Prognozirovanie dolgozhitel'stva u Rossiyskoy narodnosti khanty po khaoticheskoy dinamike parame-trov serdechno-sosudistoy sistemy. Ekologi cheloveka. 2014;11:3-8. Russian.
25. Eskov VM, Filatova OE. Respiratory rhythm generation in rats: the importance of inhibition. Neuro-physiology. 1993;25(6):420.
26. Eskov VM. Models of hierarchical respiratory neuron networks. Neurocomputing. 1996;11(2-4):203-26.
27. Es'kov VM, Kulaev SV, Popov YuM, Filatova OE. Computer technology for measurement of instability origin in stationary regimes of biological dynamic system. Measurement techniques. 2006;1:40-5.
28. Eskov VM, Eskov VV, Filatova OE. Medical and
biological measurements: characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states. Measurement techniques. 2011;53(12):1404-10. 29. Eskov VM, Eskov VV, Filatova OE, Filatov MA.
Two types of systems and three types of paradigms in systems philosophy and system science. Journal of Biomedical Science and Engineering. 2012;5(10):602.
УДК: 616-003.9 DOI: 10.12737/9095
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ 1-ГО РОДА В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ МЕДИЦИНЕ
Д.Ю. ФИЛАТОВА, Ю.В. ВОХМИНА, Г.Р. ГАРАЕВА, Д.В. СИНЕНКО, С.А. ТРЕТЬЯКОВ
ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет», пр-т Ленина, 1, г. Сургут, Россия, 628412
Аннотация. До настоящего времени факт статистически недостоверного различия между выборками (наборами параметров организма Xi) до начала лечения и после лечения приводил к заключению о не эффективности лечения. Однако, в рамках теории хаоса-самоорганизации оценку существенных различий можно проводить минуя методы статистики, на основе анализа параметров квазиаттракторов или с использованием нейроэмуля-торов. В настоящем сообщении представлены примеры появления неопределенности 1-го рода в восстановительной медицине и представлены новые технологии по разрешению таких неопределенностей. Рассмотрена процедура нахождения различий между выборками и нахождения параметров порядка (важнейших диагностических признаков) на основе методов нейрокомпьютинга. Показана эффективность такого подхода в оценке эффективности лечения последствий нарушения функций организма при остром нарушении мозгового кровообращения в условиях кинезотерапии. Доказывается неэффективность стохастики и возможности нейрокомпью-тинга в решении задачи системного синтеза.
Ключевые слова: восстановительная медицина, биосистема, искусственная нейронная сеть, квазиаттрактор, кинезотерапия.
UNCERTAINTY OF THE 1-ST KIND IN REGENERATIVE MEDICINE
D.U. FILATOVA, Y.V. VОHMINA, G.R. GARAEVA, D.V. SINENKO, S.A. TRETYAKOV Surgut State University, Lenin Ave, 1, Surgut, Russia, 628412
Abstract. So far, the fact that statistically significance differences between samples (sets of parameters of the body xi) before the treatment and after the treatment led to the conclusion of non effective treatment. However, in the framework of the theory of chaos and self-organization the assessment of the significant differences can be carried out without going through statistical methods, based on the analysis parameters of quasi-attractors or using neural emulators. In this report the authors present examples of uncertainties of the 1st kind in regenerative medicine and introduce new technologies to resolve these uncertainties. A procedure for finding differences between samples and determining the parameters of the order (the most important diagnostic features) based methods neurocomputing. The effectiveness of this approach in the evaluation of the effectiveness treatment effects of abnormalities in the body during acute stroke in a kine-sotherapy is presented. The authors proved ineffective stochastics and opportunities neurocomputing in the task of system synthesis.
Key words: regenerative medicine, biological system, artificial neural network, quasi-attractor, kinesotherapy.
Введение. При проведении лечебных мероприятий возникают две фундаментальные задачи: оценка эффективности (или неэффективности) проводимых лечебных мероприятий и оценка значимости диагностических признаков, которые обеспечивают такую оценку на основе анализа различий в выборках параметров вектора состояния организма человека (ВСОЧ), например до лечения и после лечения. Последнее особенно важно, т.к. идентификация значимости диагностических признаков составляет основу клинической диагностики, которой занимает-
ся каждый врач. Иными словами анализ выборок диагностических признаков обеспечивает идентификацию заболевания и эффективность лечебных мероприятий (т.е. переход от патологии к норме).
Обычно для этого используются различные инструментальные и биохимические методы, которые дают хорошую палитру (набор) этих диагностических признаков х , а они образуют некоторый ВСОЧ в т-мерном фазовом пространстве состояний (ФПС) в виде х=х(^=(х1, х,...,хт)Т, компоненты которого х могут иметь разную диагностическую ценность. Неко-
