CC BY
11
R. K. Stikeeva
INFLUENCE OF «MEDIATORS» OF FETAL CELLS ON METABOLISM
Influence was studied «mediators» fetal hutches of the person on factors lipid, protein, and carbon exchange. On the grounds of result of the experiment is installed, that «mediators» render significant positive influence on metabolism. This effect exceeds effect essential.
Р. К. Стикеева
ФЕТАЛЬДЫ ЖАСУШАЛАРДЬЩ «МЕДИАТОРЛАРЫНЬЩ» ЗАТ АЛМАСУЫНЬЩ К0РСЕТК1ШТЕР1НЕ ЭСЕР ЕТУ1
Адамныч фетальды жасушаларыныч «медиаторыныч» липидтердiн, акууздыч, канттыч алмасуына типзетш acepi зерттелдi. Эксперименттердiн нэтижесiнен медиаторлдыч зат алмасуын жаксартатыны аныкталды. Жане «медиаторлардын» эссенциаледен бул эcepiнiч кYшi артык eкeнi аныкталды.
З. А. Джуматаева
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНТРОПИИ ГЛАЗНОГО ДНА ПРИ РАЗВИТИИ ГЛАУКОМЫ
Казахский НИИ глазных болезней (Алматы)
Серьезной проблемой теоретической медицины является совершенствование, а тем более - получение точных определений (с позиций представлений точных наук) таких понятий, как гомеостаз, резистентность, адаптация, адаптационное напряжение, патология и т.п. Обычно все сводится к углублению или приданию уже имеющимся определениям современных форм [2].
Известно, что такой показатель, как энтропия давно используется биологами при описании процессов, происходящих на молекулярном уровне. Принципиальную возможность использования классического понятия энтропии при изучении более высоких иерархических уровней живых систем теоретически доказал и частично проиллюстрировал Г. П. Гладышев. Ему удалось корректно оценить энтропию на внутриклеточном уровне и показать возможность оценки физической энтропии на любых иерархических уровнях. Он утверждает, что каждый иерархический уровень организма выполняет роль термостата для нижележащего уровня [1]. Заметим, что в последние несколько десятилетий большинство устойчивых функциональных динамических характеристик организма рассматривают как возникающие из хаоса, динамические системы нелинейной природы [3]. Однако эта ситуация до сих пор не привела к началу серьезных исследований в области статистических свойств организма, характеризующих его общесистемное поведение.
Итак, можно сказать, что представление об энтропии и ее значении для организмов, имеющих иерархическое устройство, развито слабо. Хотя важность развития такого взгляда и связанных с ним понятий для оценки общего состояния организма даже в первом приближении трудно переоценить.
Цель работы - путем анализа энтропии и форм распределения по отдельно взятому параметру расширить возможность теоретического
расчета значимых для ранней диагностики глаукомы показателей.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование параметров ГЗН и толщины слоя нервных волокон сетчатки проводилось на 69 глазах пациентов с первичной открытоуголь-ной и закрытоугольной глаукомой на аппарате «OCT Stratus» (версия 3000) фирмы «Zeiss». Сканирование диска зрительного нерва осуществлялось с помощью протокола сканирования Optical Disk (диск зрительного нерва), к нему применен протокол анализа Optic Nerve Head (головка зрительного нерва). Распределение пациентов по стадиям заболевания было следующим: начальная стадия - 15 пациентов (22 глаза), развитая стадия - 11 пациентов (18 глаз), далеко зашедшая стадия - 10 пациентов (17 глаз), терминальная стадия - 10 пациентов (12 глаз). Также были проанализированы сканы группы здоровых лиц -15 пациентов (30 глаз).
Зная, что плотность ткани фактически отображает уровень накопления потенциальной энергии системы, проанализировали поведение распределения квазиплотности. Под квазиплотностью подразумеваем те единицы измерения, в которых ведутся различные томографические измерения, включая оптико-когерентные, и фактическая величина которых пропорциональна истинной плотности тканей. Разрешающая способность аппаратуры позволяет измерять квазиплотность на площади в 0,005 мм2 и иметь шкалу по плотности в 250 у.е. Сканируемая площадь составляет около 50 мм2, промежуточная площадь статистических ансамблей - 0,2 мм2. В поддержании распределения квазиплотности участвуют, по крайней мере, три иерархических уровня организма: клеточные взаимодействия, система микроциркуляции, нервная система, отвечающая за трофику и регуляцию на уровне целостного организма. В нашем случае глаз как система может находиться в пяти состояниях: здоровом, в состоянии, характерном для начальной, развитой, далеко зашедшей и терминальной стадии глаукомы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изучены типичные картины этих состояний, оценивая по статистической картине рас-
Таблица 1.
Статистические параметры, определяющие системную реакцию тканей глазного дна, полученные
по результатам наблюдений с помощью ОКТ
Стадия Хср ±т I I Хср| I о А Е Scp
Норма 58±0,18 58 17,25 -0,2 40,3 0,39±0,02 3,09±0,02
I 86±0,14 96 12,9 0,29 26,7 0,50±0,09 2,75±0,02
II 49±0,17 19 16,14 1,17 76,7 0,40±0,02 2,86±0,02
III 109±0,3 52 28,99 1,39 164,4 0,44±0,02 3,21±0,02
IV 109±0,26 64 24,17 0,21 68,5 0,37±0,02 3,41±0,02
пределения квазиплотностей. Прежде всего проанализировали классические статистические характеристики распределения интенсивности квазиплотности по всему глазному дну (табл. 1).
Видно, что при нормально функционирующей системе (здоровых глазах) распределение по уровню квазиплотности имеет правостороннюю симметрию (А), причем при самых ранних нарушениях, приводящих к изменению состояния системы, т.е. при начальной стадии глаукомы асимметрия меняет свой знак и становится левосторонней.
Для нормы характерным является и наличие кольцевого рисунка, создаваемого рельефом распределения уровня энтропии. Причем в центре симметрии располагается область экскавации, уровень энтропии которой ниже, чем ее максимальное значение, достигаемое в области глазного дна, окружающего диск зрительного нерва (рис. 1).
I стадия
Рис. 1. Распределение энтропии в пространстве глазного дна по данным ОКТ у здорового глаза (стрелкой указан центр)
I стадия глаукомы характеризуется увеличением среднего уровня квазиплотности (II Хср| I растет с 58 до 95), снижением флуктуаций (о падает с 17,25 ед до 12,9) по величине квазиплотности, сменой знака асимметрии и упрощением вида распределения энтропии ^ИН) всей наблюдаемой системы с 3,09±0,02 до 2,75±0,02. В то же время средний уровень энтропии, рассчитанный по отдельным более крупным участкам глазного дна, нарастает ^СР с 0,39±0,02 до 0,50±0,09 при I стадии глаукомы). В этом состоянии форма пространственного распределения энтропии становится спиралевидной. Форма спи-
Рис. 2. Распределение энтропии в пространстве глазного дна по данным ОКТ у больных глаукомой (стрелкой указан центр)
Медицина и экология, 2008, 2
101
рали оказывается ближе к эллиптической, а ее начало совпадает с одним из фокусов эллипса, в котором энтропия достигает максимума.
Рассмотрим особенности изменений наблюдаемых статистических параметров, определяющих состояние глаза как макросистемы при II стадии глаукомы. Средний уровень энтропии снижается в 2 раза относительно нормы и в 5 раз по отношению к I стадии глаукомы. Уровень флуктуаций функциональной нагрузки (о) возрастает на 25% по сравнению с первой стадией глаукомы и достигает уровня, наблюдаемого в норме (отклонение всего 5%). Правосторонняя асимметрия распределения продолжает нарастать, место выхода зрительного нерва лежит вне центра симметрии, а поверхность зоны экскавации становится достаточно организованной, ее энтропия падает.
III стадия глаукомы характеризуется мощным нарастанием дезорганизации с углублением процесса изменения асимметрии, при этом уровень флуктуаций активности функционирования возрастает и начинает превышать нормальный в 1,7 раза. Растет и достигает максимально наблюдаемого значения уровень асимметрии. Нарастает хаотичность функционирования системы, рассчитанная по квазиплотности глазного дна, общая на 3% по отношению к норме и на 17% по отношению к первой стадии глаукомы.
При IV стадии глаукомы средняя интенсивность кровоснабжения падает до минимума. Флуктуации сохраняют достаточно большой уровень, превышающий норму в 1,4 раза, асимметрия снижается, оставаясь положительной, но за счет того, что значительно падает средний уровень кровоснабжения. Она по величине равна норме, но имеет противоположный знак. Функциональная структура упрощается, но нормального уровня не достигает. Более крупные участки глазного дна имеют структуру, по уровню хаоса более сопоставимую с нормой. При этом общесистемный уровень хаоса достигает максимума.
Известно, что при возникновении глаукомы очень важную роль играют реакции сосудистого русла, имеющего сложную сетевую структуру. По нашим наблюдениям, этот процесс сопровождал-
ся изменением уровня квазиплотности, уменьшением флуктуаций ее величины, упрощением структуры распределения, снижением и некоторым искажением центральной симметрии в пространственном распределении энтропии. Это позволяет говорить о том, что формирование глаукомы как нового состояния системы (глаза) происходит как некоторый процесс, приводящий к фазовому переходу, принципиально меняющему состояние кровеносного русла. Потеря глазом важных системных свойств (развитие патологического процесса) на достаточно высоком иерархическом уровне сопровождается нарушением вида симметрии, пространственного распределения энтропии. Гипотетически можно сопоставить эти нарушения с характером чередования в пространстве тканей участков с преобладанием катаболи-ческих и анаболических процессов. Иными словами, меняется геометрия участков системы, поставляющих и поглощающих энергию. Совместный анализ энтропии и форм распределений по отдельно взятому параметру серьезно расширяет возможности ранней диагностики. Он позволяет фиксировать процессы накопления микроизменений, приводящих к фазовым переходам, т.е. открывает возможность регистрации этапа бессимптомного протекания патологического процесса. В медико-биологических исследованиях появилась принципиальная возможность теоретического расчета значимых для ранней диагностики показателей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гладышев Г. П. Термодинамическая эволюция живых существ. - М.,1996. - 264 с.
2. Крыжановский Г. Н. Некоторые общепатологические и биологические категории: здоровье, болезнь, гомеостаз, саногенез, адаптация, иммунитет, новые подходы и определения //Патол. физиология. - 2004. - №3. - С. 3 - 7.
3. S. Simon Cross Cotton Measuring Fractal Dimension Sensitiviti to Edge-Processing Functions / S. Cross Simon, W. K. Lennis //Analitical and quantitative cytology and histology. - 1994. - V. 16, №5. -Р. 375 - 379.
Поступила 05.05.08
Z. A. Dzumatayeva
EXAMINATION OF ENTROPY OF FUNDUS OF EYE AT GLAUCOMA DEVELOPMENT
The author have analyzed entropy and forms of distribution on the separate parameter, made an attempt to wide the opportunity of theoretical calculation of indices important for early diagnostic of glaucoma and made a conclusion, that the complex analysis of entropy and forms of distribution on the separate parameter have a great part in early diagnostic of glaucoma.
З. А. Жуматаева
ГЛАУКОМАНЬЩ ДАМУ БАРЫСЫНДАРЫ К9З ¥ЯШЫРЫНЬЩ ЭНТРОПИЯСЫН ЗЕРТТЕУ
Энтропияра анализ жасау жолымен автор жеке алынран параметр бойынша глаукоманы ерте аныктаура мачызды кepceткiштepдiч теориялык есеб^ч мYмкiндiктepiн кечейтуге тырыскан, ол энтропия мен жеке алынран параметрге жасалран бipлecкeн анализ глаукоманы ерте диагностикалау мYмкiндiгiн мейтшше кeчeйтeдi деген корытынды жасаран.
