CC BY
40
сивно распространяющихся продольно по оси сосудов в виде волны давления и частоты собственных флаксмоций периферического кровотока (в данном случае осцилляций кровотока в диапазоне нейрогенной и миогенной активности), формирующихся как поперечные колебания вследствие ритмических сокращений гладкомышечных клеток стенки сосудов. Этот эффект может иметь место не только для колебаний, непосредственно совпадающих с частотой дыхательного ритма, но и для колебаний кровотока, появляющихся на частотах, кратных частоте дыхания - их гармоник и субгармоник.
Наличие резонансных механизмов взаимодействия дыхательной и сердечно-сосудистой систем ранее было показано на уровне регуляции сердца и центральной гемодинамики [2,10]. Дыхание с увеличенным периодом дыхательного цикла создает условия для резонанса дыхательного ритма с другими физиологическими ритмами организма человека. Показано, что при этом «водителем ритма» является именно дыхательный центр, обладающий наиболее медленной ритмикой. Это явление наблюдается не только при взаимодействии центров, регулирующих вегетативные функции, но и при взаимодействии центров, регулирующих дыхательную (вегетативную) и соматические функции, а также при взаимодействии древних в эволюционном плане регуляторов вегетативных функций с высшими, наиболее молодыми и адаптивными регуляторами, находящимися в верхних отделах мозга, включая кору.
Выводы. В рамках исследования физиологических эффектов управляемого дыхания на уровне системы микроциркуляции выявлена возможность формирования колебаний кровотока, обусловленных дыханием, в широком диапазоне частот дыхательного ритма - 0,16-0,03 Гц. Продемонстрированы частотнозависимые особенности воздействия контролируемого по частоте и глубине дыхания на ритмическую структуру периферического кровотока кожи человека.
Предложена гипотеза резонансно-подобного взаимодействия респираторно-зависимых колебаний и собственных осцилляций кровотока в диапазонах миогенной и нейрогенной активности. Предположительно, эффект имеет место не только для колебаний, непосредственно совпадающих с частотой дыхательного ритма, но и для колебаний кровотока, кратных частоте дыхания (гармоник и субгармоник).
Выявленные особенности амплитудно-частотных характеристик респираторно-связанных колебаний кровотока в микро-циркуляторном русле могут быть обусловлены структурнофункциональными особенностями артериолярного и венулярного звеньев микроциркуляторного русла кожи.
Полученные результаты вносят вклад в понимание механизмов ряда терапевтических эффектов дыхательных упражнений, а также открывают новые возможности для разработки методов активации различных регуляторных механизмов в системе микроциркуляции.
Работа поддержана грантом РФФИ № 09-04-00902.
Литература
1. Кирилина Т.В. и др. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2009.Т. 8. № 2. С. 58-62.
2. Киселев А. Р. и др. // Физиология человека. 2005. Т. 31. № 3. С. 76-83.
3. Крупаткин А. И. // Физиология человека. 2008. Т. 34. № 3. С. 70-76.
4. Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. Руководство для врачей / Под. ред. А. И. Крупаткина, В. В. Сидорова. М.: Медицина, 2005. 256 с.
5. Прохоров М. Д. и др. // Биофизика. 2005. Т. 50 № 5. С. 914919.
6. Bernardi L. et al. // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 1997. V. 273. P. 1867-1878.
7.MayrovitzH.N. еt. al. // Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2005. V. 25. P. 69-74.
8.Muck-Weymann M.E. et al. // Microvasc. Res. 1996. V. 52. P. 69-78.
9. Rauh R. et al. // Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2003. V. 23. T.6. P. 344-348.
10. Stefanovska A. // Nonlinear Phenom. Complex. Syst. 2002. V. 5. P. 462-469.
11. Stefanovska A. // IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 2007. V. 26. P. 25-29.
12. Tankanag A. V., Chemeris N. K. // Phys. Med. Biol. 2008. V. 53. № 21. P. 5967.
RESONANT-TYPE INTERACTION OF THE SKIN BLOOD FLOW OSCILLATIONS AT CONTROLLABLE BREATH IN HUMAN
G.V. KRASNIKOV, G.M. PISKUNOVA, A.V. TANKANAG,
M.Y. TYURINA, N.K. CHEMERIS
Tula State Pedagogical University after L.N. Tolstoy Pushchino Institute of Cell Biophysics of the Russian Academy of Sciences
Respiratory-dependent blood flow oscillations in human skin microcirculatory system at controllable breathing depth (40% from maximal inspiration) and rate (0,16, 0,11, 0,07, 0,05, 0,03 Hz) have been studied by laser Doppler flowmetry technique. Frequency-dependent features of respiratory-bound compositions of flowgram spectral components are shown with analysis of amplitude-frequency characteristics of initial signals using adaptive wavelet transform. The results obtained are explained with the position of the resonant-type mechanisms when breathing rates coincide with natural neurogenic and myogenic oscillations in microcirculatory system.
Keywords: microcirculation, laser Doppler flowmetry, respiratory-dependent blood flow oscillations, resonance, wavelet analysis.
УДК 613.2 (571.122)
МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО И БИОХИМИЧЕСКОГО СТАТУСА ДЕТЕЙ НЕКОРЕННОЙ НАЦИОНАЛЬНОСТИ ЮГРЫ
В.М.ЕСЬКОВ, Г.Л. ГОРЫНИН, А.Г. ПРИВАЛОВА,
А.А. ГОВОРУХИНА, О.И.ХИМИКОВА*
Метод и программный продукт для идентификации параметров квазиаттракторов вектора состояния детского организма (на примере состояния функционального и биохимического статуса детей некоренной национальности Севера), используется как эффективный показатель (маркер) напряжения адаптации и нарушения микронутри-ентного статуса. Последние, существенно влияют на качество жизни детского населения Ханты-Мансийского автономного округа - Юг-ры, что подтверждается количественно изменениями параметров квазиаттракторов. Главная задача настоящих исследований является изучение особенностей функционального и биохимического статуса детей, проживающих в северном регионе.
Ключевые слова: квазиаттракторы, биохимический статус, системный анализ, дети, некоренная национальность
В последние два десятилетия физическому развитию, функциональному состоянию и рациональному питанию населения посвящено много работ как в нашей стране, так и за рубежом. В современной литературе существенно повысился интерес к изучению веществ, не являющихся лекарственными средствами, но необходимых для поддержания на адекватном уровне обменных процессов и гомеостаза. К таким веществам относятся в первую очередь витамины и микроэлементы [1,2].
Массовые обследования, регулярно проводимые лабораторией витаминов и минеральных веществ НИИ питания РАМН, однозначно свидетельствуют, что в настоящее время наиболее распространенным и опасным отклонением питания от физиологических норм является дефицит витаминов и минеральных веществ среди взрослого и детского населения нашей страны [3,4,5]. Это связано как с низким уровнем их потребления, переходом к рафинированной, консервированной и термически обработанной пище, богатой углеводами и жирами, которая бедна витаминами и минеральными веществами, так и высоким расходованием в условиях хронического экологического стресса, что характерно для Югры.
Таким образом, недостаточность сведений о взаимосвязи показателей физического развития, функционального состояния и микронутриентного статуса детей Среднего Приобья, определяет значимость выбранного научного направления.
Цель исследования — системный анализ функционального и биохимического статуса детей некоренной национальности, проживающих в северном регионе.
Материалы и методы исследования. Для решения поставленной цели и задач было проведено комплексное изучение
* ГОУ ВПО «Сургутский государственный педагогический университет», 628400, г. Сургут, ул. Артема, 9, тел.: (3462) 35-75-27
функционального и биохимического статуса организма школьников некоренной национальности в возрасте от 7 до 17 лет. Всего было обследовано 165 учащихся, проживающих на территории Среднего Приобья.
Для оценки функционального и биохимического статуса применялся комплекс методов:
Антропометрические методики включали измерения параметров физического развития (длины тела, массы тела). Сердечно-сосудистая система оценивалась по измерению систолического и диастолического компонента артериального давления (метод Короткова с использованием прибора для измерения АД «Microliwe» ВР А-1-20), с последующим расчетом пульсового давления (ПД). Расчет и оценку уровня адаптации проводили по значению интегрального индекса функциональных изменений Р.М. Баевского (ИФИ).
Витаминный статус оценивали биохимическими методами: аскорбиновую кислоту (витамин С) выявляли в крови по методу C.V.Farmer и A.F.Abt (по окраске титруемого раствора); жирорастворимые витамины А и Е определяли с помощью коммерческих наборов фирмы «Люмекс» (г. Санкт-Питербург) на приборе - анализаторе биожидкостей (люминесцентнофотометрический): «Флюорат -02-АБЛФ».
В волосах всех обследованных лиц определяли содержание трех химических элементов (Ca, J, Se) методами атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. С этой целью образцы волос отбирали с 3-5 участков затылочной части головы, ближе к шее, помещали их в специальные пакеты, затем в конверты с идентификационными записями. Аналитические исследования выполняли в испытательной лаборатории АНО «Центр Биотической медицины» (г. Москва), аккредитованной при ФЦ ГСНЭ (аттестат аккредитации ГСНЭ^и. ЦОА. 311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU. 0001.513118 от 28 мая 2003г.) по стандартной методике в соответствии с требованиями МАГАТЭ, методическими рекомендациями МЗ СССР и ФЦГСЭН МЗ РФ.
Исследование параметров движения вектора х=х(t)=(xl,x2,...,xm)T состояния организма человека (ВСОЧ) в фазовом пространстве состояний (ФПС) производилось в рамках традиционной статистики и методами теории хаоса и синергетики (ТХС) [1]. В рамках ТХС нами идентифицировались параметры квазиаттракторов, которые (как было установлено) существенно отличаются у учащихся разных возрастных групп (использовалась запатентованная программа «Хаос»). Полученные данные также были обработаны на персональном компьютере, с использованием математической обработки по общепринятым методам вариационной статистики. Определялись следующие параметры: средняя арифметическая, ошибка средней арифметической. Для получения характера взаимосвязи между изученными показателями вычисляли коэффициенты корреляции (r). О достоверности различий средних значений показателей сравниваемых групп судили по t-критерию Стьюдента, с определением уровня значимости достоверности полученных различий по таблицам Г.Ф. Лакина (1990). Достоверными считали различия при уровне значимости р<0,05. Использовалась компьютерная программа «Excel». Количественные показатели легли в основу для построения диаграмм и оценочных таблиц по возрастной и половой изменчивости показателей организма обследуемых. Полученный цифровой материал обрабатывали на компьютере Pentium 4 с использованием пакета программ «Statistica for Windows ver. 5.1.».
Результаты и их обсуждение. Физическое развитие детей является одним из показателей состояния здоровья и отражает общие закономерности роста и созревания организма ребенка. Анализ показателей физического развития проводили по возрасту, полу.
Было установлено, что достоверные отличия по длине тела у детей наблюдаются во всех возрастных группах. К среднему возрасту длина тела у мальчиков увеличилась на 18,51 см, в то время как у девочек - на 20,39 см (р<0,05). Следует отметить, что к старшему школьному возрасту ростовая активность у мальчиков и девочек заметно ослабевает и составляет 20,53 см и 16,8 см соответственно (р<0,05). В то же время у детей младшей группы половые достоверные отличия не наблюдались.
Увеличение массы тела у детей от младшей до старшей группы составляют 12-18 кг у мальчиков, а у девочек - 13-14 кг. Наиболее интенсивно увеличилась масса тела у девочек в сред-
нем возрасте, в то время как в группе мальчиков - в старшем возрасте. Следует отметить, что у мальчиков в старшей группе нами были отмечены самые высокие годовые прибавки массы тела (до 19 кг). В ходе исследования установлено, что половые достоверные различия в показателях массы тела выявляются только в средней и старшей группах (р<0,05).
Таким образом, тотальные размеры тела учащихся в период с 7 до 17 лет претерпевали значительные возрастные изменения. В период ускорения ростовых процессов у детей и подростков северян наблюдаются достоверные половые различия, которые способствуют формированию тела по мужскому и женскому типу.
Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы школьников оценивали по возрастной изменчивости частоты сердечных сокращений, систолическому и диастолическому артериальному давлению. Нами было установлено, что в младшей группе у детей обеих групп ЧСС характеризуется наибольшей величиной. С возрастом число сердечных сокращений замедляется и к 17 годам достигает 77-78 уд/мин. Достоин внимания тот факт, что достоверные различия по частоте сердечных сокращений среди мальчиков и девочек наблюдались по полу только в младшей и средней группах, а по возрасту - практически во всех возрастных группах (р<0,05).
Интегральным показателем деятельности сердечно-
сосудистой системы является величина артериального давления. Нами установлено, что величина САД и ДАД в обеих группах детей младшего возраста соответствует низким значениям. Заслуживает внимания тот факт, что с возрастом эти показатели достоверно отличались, а именно: в младшей группе мальчиков показатели АД составили 100,94/66,36 уд/мин, в средней - 109,5/70,6 уд/мин и в старшей группе - 121,23/77,38 уд/мин (р<0,05).
В группе девочек достоверные отличия наблюдаются только по показателям ДАД во всех возрастных группах. В старших группах величина АД достигала границ у уровня физиологических колебаний, характерных для данной возрастно-половой группы. Следует отметить, что самые высокие цифры АД определялись в группе мальчиков (от 100,94/66,36 уд/мин в младшей группе, до 121,23/77,38 уд/мин - в старшей). Достоверные отличия ПД у детей наблюдались и в возрастном аспекте в обеих группах, и в половом аспекте - в младшем возрасте (р<0,05).
Таким образом, рост и развитие детей сопровождается перестройкой различных физиологических систем, что направленно на обеспечение потребностей организма в пластических и энергетических ресурсах в условиях ХМАО-Югры.
Оценку вегетативного влияния на показатели сердечнососудистой системы довольно объективно определяют расчеты адаптационного потенциала (АП) системы кровообращения. Нами установлено, что величина АП у детей младшей группы обеих возрастов находится в зоне удовлетворительной адаптации. В период ростовой активности, когда происходит перестройка физиологических систем, показатели АП находятся в зоне напряженных адаптивных реакций. Следует отметить, что в старшем возрасте величина рассматриваемого показателя продолжала оставаться на высоком уровне. Следовательно, процессы возрастного развития системы кровообращения и вегетативной регуляции у детей характеризуются, по-видимому, появлением дезадап-тационных реакций, которые имели тенденцию к увеличению с возрастом. Обращает на себя внимание тот факт, что наибольшая величина адаптационного потенциала кровообращения определялась в группе девочек, что может сказаться впоследствии на состоянии детородных функций.
Таким образом, полученные нами данные о вегетативном гомеостазе у детей Югры позволяют более полно характеризовать функциональное состояние организма в период 7-17 лет. Полученные нами данные вегетативного статуса могут быть использованы в качестве контроля за состоянием здоровья учащихся и при проведении современных коррекционных мероприятий, направленных на повышение резистентности организма, особенно развивающегося в условиях северного региона.
Сегодня уже не вызывает сомнений, что ведущим фактором по степени негативного воздействия на организм человека является хронический недостаток микронутриентов - витаминов, макро- и микроэлементов и других биологически активных соединений, который влияет не только на биохимический статус организма, но и на различные функциональные системы организма детей.
В ходе исследования было выявлено, что у мальчиков младшего и старшего школьного возраста уровень витамина А находился в диапазоне физиологических значений и составил 38,98±3,60 мкг/дл и 37,56±3,37 мкг/дл соответственно. У большей части школьников средней возрастной группы концентрация витамина А была выше (у мальчиков), чем в двух других возрастных группах, но не выходила за пределы максимально допустимой. Средние показатели содержания витамина Е в крови организма (младший школьный возраст) были ниже минимального уровня обеспеченности организма, а именно: у мальчиков 0,69±0,05 мг/дл и у девочек - 0,53±0,04 мг/дл. Аналогичные результаты были получены и при обследовании следующей группы детей (средний школьный возраст). Содержание витамина Е у мальчиков и девочек (старшая возрастная группа) составляет
0,67±0,06 мг/дл и 0,52±0,05 мг/дл соответственно и значимо не отличалась от показателей концентрации витамина Е у детей младшей возрастной группы.
Глубокий дефицит аскорбиновой кислоты был обнаружен у 30% учащихся. У оставшихся детей уровень витамина С был либо ниже (35%) минимально допустимой величины обеспеченности, либо в ее пределах (35%). Содержание витамина С у детей среднего школьного возраста как у мальчиков, так и у девочек находилось в пределах допустимых физиологических границ (0,50±0,05 мг/дл и 0,46±0,06мг/дл соответственно). В группе школьников старшей возрастной группы (15-17 лет) концентрация витамина С у мальчиков была значительно ниже физиологических норм и составила 0,34±0,04 мг/дл. У девочек содержание витамина С находилось на нижней границы нормы и соответствовало в среднем значению 0,41±0,05 мг/дл.
Таким образом, полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что рацион питания учащихся (7-15 лет), по-видимому, не может полностью удовлетворить потребности организма в обеспечении таких витаминов как Е и С. Поливитаминный дефицит сочетается с недостаточным поступлением в организм ряда макро- и микроэлементов. Принимая во внимание полученные в ходе обследования учащихся некоренной национальности данные, можно сделать заключение, что в рационе питания учащихся присутствовало оптимальное количество мик-ронутриентов (Са и 8е), за исключением йода (I).
Таким образом, результаты проведенного нами исследования выявили, что низкая обеспеченность витаминами, обладающими антиоксидантными свойствами, эссенциальными микроэлементами, по-видимому, является одной из основных причин напряжения механизмов адаптации детского организма к окружающей среде. В свою очередь, на популяционном уровне это свидетельствует о наличии еще одного из факторов ухудшения показателей состояния здоровья детского населения Югры. Представим сравнительные результаты обработки данных в рамках теории хаоса и синергетики, которые демонстрируют успешность последнего подхода. Исследования витаминов-антиоксидантов А, Е, С и микроэлементов 8е, I, Са проводились с помощью метода анализа динамики поведения ВСОЧ в т-мерном фазовом пространстве состояний (ФПС) с использованием зарегистрированной программы.
Фазовое пространств:
Рис. 1. Показатели параметров квазиаттракторов ВСОЧ в 3-хмерном фазовом пространстве состояний (витамины А, Е, С) у мальчиков среднего возраста
Фазовое пространство
Рис. 2. Показатели параметров квазиаттракторов ВСОЧ в 3-хмерном фазовом пространстве состояний (микроэлементы Са, 8е, I) у мальчиков среднего возраста
На рис. 1 и 2 представлены трехмерные параллелепипеды, в которых располагается некоторое количество точек. В нашем случае это координаты по трем измерениям (биохимические показатели). Графически можно показать только трехмерное фазовое пространство, но ЭВМ внутри себя строит т-мерный параллелепипед, который и располагается в многомерном ФПС. Выполненный анализ параметров квазиаттракторов движения ВСОЧ в многомерном фазовом пространстве показал, что их объем для пришлого населения равен 50,25, а значения показателей асимметрии (гХ) - 2,99. Однако имеются существенные различия в параметрах квазиаттракторов для мальчиков (У=33,9) (см. табл. 1) для группы витаминов-антиоксидантов А, Е, С и (У=129,2) (табл. 2) для группы микроэлементов 8е, I, Са.
Таблица 1
Результаты обработки в 3-хмерном фазовом пространстве параметров квазиаттракторов для мальчиков среднего возраста (показатели: витамины А, Е, С)
Мальчики некоренной национальности
Количество измерений N=29 Размерность фазового пространства m=3 IntervalX0=57,20 AsymmetryX0=0,06 IntervalX1=0,76 AsymmetryX1=0,005 IntervalX2=0,78 AsymmetryX2=0,04 General asymmetry value rX=3,55 ___________General V value: 33,9______
Таблица 2
Результаты обработки в 3-хмерном фазовом пространстве параметров квазиаттракторов для мальчиков среднего возраста (показатели: микроэлементы Ca, J, Se)
Мальчики - некоренное население
Количество измерений N=29 Размерность фазового пространства m=3 IntervalX0=224,94 AsymmetryX0=0,02 IntervalX1=0,97 AsymmetryX1=0,03 IntervalX2=0,76 AsymmetryX2=0,04 General asymmetry value rX=6,32 General V value: 129,2
В целом, имеются существенные отличия в параметрах квазиаттракторов для девочек и мальчиков разных возрастных групп. Ранее, подобные исследования проводились и для коренного населения, для которых параметры V квазиаттракторов имели более низкие значения.
Увеличение значения объемов квазиаттракторов ВСОЧ для пришлого населения свидетельствует о том, что некоторые испытуемые находятся на грани нормы и патологии. Более того, возможны просто патологические режимы, которые по тем или иным причинам не были идентифицированы. Эти же данные говорят о дезадаптационных процессах у пришлого населения.
Таким образом, детям некоренной национальности присуще максимальные значения величины тотальных размеров тела, снижение уровня адаптации, дефицит витаминов Е и С, который указывает на снижение активности системы антиоксидантной защиты организма. В то время как химические элементы, такие как Са и 8е были в пределах оптимальных значений. Анализ параметров квазиаттракторов вектора состояния организма человека в 3 мерном фазовом пространстве показал, что объем квазиаттракторов у всех мальчиков по показателям витаминов-антиоксидантов (А, Е, С)
уменьшался с возрастом (от 50,25 до 28,33 - пришлое население). У девочек же объем Vx менялся с каждым возрастом. По показателям микроэлементов (Ca, J, Se) у детей некоренной национальности объем Vx варьировал с возрастом так же различным образом (без выраженного уменьшения).
Литература
1. Еськов В.М., Брагинский М.Я., Русак С.Н., Устименко А.А., Добрынин Ю.В. Программа идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613212 РОСПАТЕНТ. Москва, 2006.
2. Скальный А.В. Физиологические аспекты применения макро- и микроэлементов в спорте [Текст]. Оренбург: ИПК ОГУ, 2005. С. 176-210.
3. Сетко А.Г. Дисбаланс микроэлементов, как критерий до-нозологической диагностики состояния здоровья детей [Текст]/ А.Г. Сетко, Н.П. Сетко // Вестник ОГУ. 2006. № 12. С. 222-224.
4. Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский ВМ. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами: научные подходы и практические решения [Текст] // Пищевая промышленность. 2003. № 3. С. 10-16.
5. Тутельян В.А., Батурин А.К., Васильев А.В. и др. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ [Текст]. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004. 35 с.
SYSTEMS ANALYSIS OF FUNCTIONAL AND BIOCHEMICAL STATUS OF NON-ABORIGINAL CHILDREN LIVING IN THE NORTHERN REGION
V.M. YESKOV, G.L. GORYNIN, A.G. PRIVALOVA,
A.A. GOVORUKHINA, O.I. KHIMIKOVA
Surgut State Pedagogical University
Method and software for parameter identification of attractors of the state vector a child's body (as an example of a functional and biochemical status of children of foreign descent of the North), used as an effective indicator (marker) stress adaptation, and violations of micronutrient status. Last significantly affect the quality of life of the child population of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug - Ugra, as confirmed by quantitative changes in the parameters of attractors. The main objective of this research - the study of functional characteristics and biochemical status of children living in the northern region.
Key words: quasiattractors, biochemical status, system analysis, children, non-aboriginal nationality.
УДК 681+[616.43+616.12]:004
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ПРИ ДЕФИЦИТЕ ЙОДА В ОРГАНИЗМЕ
Л.В. ВЕРЕМЧУК, М.В. АНТОНЮК, П.Ф. КИКУ, И.Н. СИМОНОВА*
В работе рассмотрены межсистемные взаимодействия, задействованные в развитии сердечно-сосудистой патологии в условиях йодoдефицита. Установлено, что первичными «мишенями» при йоддефиците являются тиреоидная и сердечно-сосудистая системы, нарушения в которых влияют на состояние процессов липоперокси-дации и липидтранспортной системы.
Ключевые слова: сердечно-сосудистая патология, йододефицит, липопероксидация.
Организм человека представляет совокупность множества функционирующих и взаимодействующих систем, обеспечивающих жизненные процессы. Нарушение интимных механизмов межсистемных взаимодействий способствует развитию различных заболеваний. Исследование системной структуризации физиологических процессов на ранних доклинических стадиях позволяет выявить патогенетические особенности формирования различных заболеваний [5].
Дефицит йода в организме - это латентное состояние, обусловленное негативным воздействием окружающей среды, приводящим к функциональным нарушениям в системах организма и развитию йоддефицитных заболеваний [1]. Установление ответной реакции организма в условиях йоддефицита, оценка изменения межсистемного равновесия и характера взаимосвязей является
* Владивостокский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, 690105, Владивосток, ул. Русская 73г.
актуальным в изучении патогенеза йоддефицитных заболеваний. В последние годы йоддефицит широко обсуждается как фактор, влияющий на риск развития кардиоваскулярной патологии [2,6].
Цель исследования — моделирование взаимодействий сердечно-сосудистой, тиреоидной, липидтранспортной систем, процессов липопероксидации, микроэлементного статуса у молодых мужчин при дефиците йода в организме.
Материалы и методы исследования. Материалом исследований явились результаты клинико-лабораторного обследования 134 молодых мужчин (возраст 18-21 год). Обследование включало оценку клинико-анамнестических данных, электрокардиографию, определение уровня экскреции йода в моче, концентрации в сыворотке крови липидов, микроэлементов (8е, 7п, Бе, Си, М§), гормонов щитовидной железы (ЩЖ), показателей процессов липоперок-сидации. Дефицит йода в когорте обследованных юношей определялся в соответствии с критериями ВОЗ. За нормальный уровень экскреции принималось содержание йода в моче 100-200 мкг/л, легкая степень йодной недостаточности оценивалась содержанием йода 50-99 мкг/л, средняя - 20-49 мкг/л [8].
Для системного моделирования использовали базу данных, включающую 37 параметров, представленных по 5 клиникофункциональным блокам (клинико-анамнестические данные, факторы риска, показатели липидного спектра крови, микроэле-ментного статуса, состояния тиреоидной и сердечно-сосудистой систем). Данные обрабатывали с помощью многомерного статистического анализа с использованием модуля «парные и частные корреляции Пирсона» (программа <^айвйса 6.0») [3].
Для системного моделирования применялся метод построения корреляционных плеяд Терентьева [4,7]. Сущность метода заключается в графической интерпретации корреляционных связей, ограниченных пороговым значениям коэффициента корреляции (го). Преимуществом данного подхода является получение корреляционных срезов в качестве плеяд, которые позволяют выстраивать структурную модель взаимосвязей и определять механизм направленности, характера и силы межсистемных, внутрисистемных и межфакторных зависимостей. Для отбора показателей, вошедших в модель, была использована квадратная корреляционная матрица, в которой необходимым условием отбора корреляционных связей явился уровень значимости р<0,05.
Основным условием моделирования явилось установление порогового уровня (го), дифференцирующего корреляционные связи на факторные сгустки в качестве плеяд. При выборе порогового коэффициента (го) учитывалось оптимальное количество корреляционных связей и различие величины межсистемных и внутрисистемных связей. Оптимальность количества связей оценивалась согласно позиции: чем больше величина го, тем меньшее число зависимостей войдет в модель. Различие величины межсистемных и внутрисистемных связей связано с тем, что внутрисистемные взаимоотношения определяются более детерминированными корреляционными связями с высокими показателями г, а межсистемные взаимоотношения выстраиваются достаточно слабыми зависимостями. Поэтому при наличии сильных межсистемных связей можно говорить о нарушении гомеостаза в организме и развитии патологического процесса.
Исходя из того, что обследуемый контингент представляли относительно здоровые молодые люди, в определении го учитывались слабые межсистемные связи (г<0,5), отобранные по моде. Большее количество значений г имели показатель выше значения 0,3, поэтому пороговым уровнем для построения плеяд стал Го>0,3.
Следующим шагом моделирования явилось построение «плеяд». Для этого все корреляционные связи были дифференцированы на самые сильные, образовавшие системные блоки, и слабые (го>0,3), сформировавшие сеть межсистемных зависимостей. После графической интерпретации полученных срезов выстроились «плеяды», где межсистемные связи четко выделили функциональные системы с сильными внутрисистемными зависимостями.
Для определения направленности и силы взаимодействия между «плеядами» рассчитывались силовые характеристики «плеяд» -мощность «плеяды» (О - число признаков, членов плеяды) и крепость «плеяды» (В — средняя абсолютная величина внутриплеяд-ных коэффициентов корреляции) [4]. Более мощная и крепкая «плеяда» имеет преимущество в межсистемных взаимоотношениях.
Далее, согласно условию задачи (влияние недостатка йода в организме и усугубляющее действие факторов риска), проводилась классификация межсистемных корреляционных связей - на непо-
