CC BY
60
Применение частотно-амплитудного анализа ритмических составляющих колебаний тканевого кровотока показало, что в группе 3-4 летних детей амплитуда ниже, чем в старших возрастных группах и преобладают низкочастотные ЬБ - 4,8±0,06 перф. ед и сверхнизкочастотные колебания УЬБ - 2,1±0,03 перф. ед. У детей более старшего возраста преобладала также амплитуда очень низкочастотных колебаний УЬБ - (13,73±2,22 перф. ед. 5-6 лет, 13,4±2,25 перф. ед. 7-9 лет и 10,26±1,28 перф. ед. 10-12 лет) и низкочастотных ЬБ колебаний (7,76±1,28 перф. ед. у детей 5-6 лет, 7,8±1,3 перф. ед у детей 7-9 лет и 6,7±1,19 перф. ед у детей 10-12 лет), отражающих активность прекапиллярного звена. Амплитуда высокочастотных (НБ) колебаний, зависящих от колебаний венозного кровотока и пульсовых (СБ) колебаний, была значительно ниже (НБ: 0,9±0,04 перф. ед. у детей 3-4 лет, 2,32±0,35 перф. ед. и 2,26±0,35 перф. ед. у детей 5-6 и 7-9 лет соответственно, 2,06 у детей 10-12 лет. Низкие значения С¥ также были в самой младшей возрастной группе: 0,11±0,07 перф. ед. в 3-4 года, и не отличались в остальных возрастных группах: 0,65±0,08 перф. ед. и 0,64±0,1 перф. ед. у детей 5-9 лет, 0,7±0,23 перф. ед. у детей 10-12 лет.
При анализе структуры амплитудно-частотного спектра у здоровых детей выявлено преобладание мощности волн очень низкочастотного и низкочастотного диапазонов. Средняя величина вклада УЬБ-колебаний, характеризующих метаболические процессы в тканях и эпизодические нейрогенные влияния, в общую спектральную мощность ЛДФ-граммы, максимальна - 54,3±2,05% у детей 3-4 лет, 74,36±0,55% у детей 5-6 лет и 72,33±1,78% у детей 79 лет, 75,1±3,35% у детей 10-12 лет; вклад ЬБ-колебаний (вазомоторных) составил 24,2±0,7%, 23,1±0,57%, 25,12±1,6% и 25,12±1,6% соответственно. Доля высокочастотных составляющих ЛДФ-граммы, которые характеризуют «пассивные» механизмы модуляции кровотока, оказалась выше в младшей возрастной группе (3-4 года) и составила НБ% - 15,2±0,2%, в остальных возрастных группах незначительна (2,32±0,26% и 2,26±0,22%) у детей 5-9 лет соответственно и в 2 раза выше последних в группе детей 10-12 лет - 7±0,01%; пульсовых (СБ) также выше у детей 3-4 лет 5,0±0,2%,
0,27±0,06% и 0,27±0,08% соответственно.
Преобладание УЬБ и ЬБ-колебаний, как по амплитуде, так и по процентному вкладу в общую мощность спектра у здоровых детей, свидетельствует о доминировании в механизмах регуляции кровотока активных миогенных модуляций в прекапиллярном звене микроциркуляторного русла. Проба с задержкой дыхания у детей 3-4 лет не проводилась в связи с тем, что дети не могли задержать дыхание по требованию на необходимое для исследования время. Проба с задержкой дыхания в остальных возрастных группах была положительной. Стимуляция симпатической регуляции кровотока у здоровых детей приводла к снижению уровня исходного кровотока до 47,3±6,82% у детей 5-6 лет и до 43,28±6,65% у детей 7-9 лет и 44.4 у детей 10-12 лет.
При выполнении окклюзионной пробы регистрировали резерв капиллярного кровотока (РКК), равный 428,3±54,72% у детей 5-6 лет, 525,78±60,39% - у детей 7-9 лет, 533,78±53,28 - у детей 1012 лет. В 3-4 года РКК составил 455,3±7,1, что ниже, чем у детей в группах 7-12 лет (р<0,01). Время полувосстановления кровотока у детей 3-4 лет и 5-6 лет достоверно меньше и составило 8,28±1,24 с и 8,9±1,45 с. соответственно, в то время как у детей 7-9 лет 12,1±1,87 с (р<0,01 с обеими группами) и 10-12 лет 13,7±1,64 с (р<0,05 и р<0,01 соответственно).
При исследовании постуральной пробы РКК во всех возрастных группах находился на функциональном уровне без достоверных межгрупповых отличий и составил в группе детей 3-4 лет 66±7,5%, 56 лет 72,23±6,92%, 7-9 лет 73,8±7,34% и 10-12 лет 79,91±8,6%.
Заключение. Найдены возрастные отличия кровотока в микроциркуляторном русле у детей 3-4 и 10-12 лет: так, у детей 3-4 лет вазомоторная активность ниже, чем у детей старших возрастных групп и при нормальных показателях притока крови в микроциркуляторное русло система оттока имеет признаки функциональной незрелости. У детей подросткового возраста показатели гемодинамики в микрососудах находятся на высоком уровне, однако повышается влияние на их функционирование дыхательного и пульсового компонентов регуляции, что весьма вариабельно у детей в пубертатном периоде. При этом базальный уровень кровотока у детей 5-6 и 7-9 лет одинаков.
У здоровых детей с возрастом отмечается повышение функционального резерва микроциркуляции и удлинение времени полувосстановления кровотока.
Литература
1. Козлов В.И. Метод лазерной допплеровской флоуметрии / Мач Э.С., Литвин О.А., и др. Пособие для врачей. М. 2001. 22 с.
2. Козлов В.И. Система микроциркуляции крови: клиникоморфологические аспекты изучения // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2006. Т.5. №1. С. 84-101
3. Antonios T. F. Microcirculation in human essential hypertension: the role of capillary rarefaction // J. Vascular. 2000. Vol. 37. P.76.
УДК 621.3.013
«ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ» КАК КРИТЕРИЙ ТЯЖЕСТИ ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ВРАЩАЮЩИХСЯ И ИМПУЛЬСНЫХ БЕГУЩИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Н.М.ИСАЕВА, С.П.КУРОТЧЕНКО, Е.И. САВИН, Т.И. СУББОТИНА, А.А.ЯШИН*
Ключевые слова: золотое сечение, магнитные поля
«Золотое сечение», делящее отрезок длины 1 в отношении 0,618 и 0,382, широко применяется к биологическим объектам. Проблемы «золотого сечения» (ЗС) в биологии и медицине нашли в последнее время отражение в большом количестве публикаций [1,2,4,5]. Авторами этих публикаций утверждается, что «золотое сечение» является характеристикой идеальной нормы, к которой стремится функциональная система при обеспечении гомеостаза. Данная статья посвящена вопросам распространения закона «золотого сечения» на ряд морфометрических признаков, характеризующих состояние почечной паренхимы.
Цель — оценка тяжести морфологических изменений в тканях почек лабораторных мышей, подверженных воздействию магнитных полей с позиций «золотого сечения».
Материалы и методы. Выполнение закона «золотого сечения» оценивалось на основании результатов исследования морфологических последствий управляющих воздействий крайненизкочастотных вращающихся магнитных полей (ВМП) и импульсных бегущих магнитных полей (ИБМП) на ткани млекопитающих. Для этого осуществлялось сравнение таких показателей, как ядерноцитоплазматический коэффициент, площадь почечных клубочков и поперечное сечение почечных канальцев в норме и при патологии, определение наличия или отсутствия «золотого сечения» между этими показателями. Проверка соответствия соотношений между этими показателями закону «золотого сечения» или отклонение от него осуществлялась в пяти группах животных:
1 группа - контрольная группа интактных мышей;
2 группа - экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию импульсного бегущего магнитного поля (ИБМП) с длительностью импульса 0,5 с;
3 группа - экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию вправо вращающегося магнитного поля (ВМП) с частотой 6 Гц, величина магнитной индукции 4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 4 мТл;
4 группа - экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию переменного магнитного поля (ПеМП) с частотой 8 Гц при величине магнитной индукции 4 мТл;
5 группа - экспериментальная группа мышей, которая подверглась воздействию ВМП с частотой 6 Гц, направление вращения поля вправо, величина магнитной индукции 0,4 мТл, в сочетании с переменным магнитным полем (ПеМП) с частотой 8 Гц, при величине магнитной индукции 0,4 мТл. Наличие «золотой пропорции» для ядерно-цитоплазматического коэффициента, площади клубочков и поперечного сечения канальцев анализировали в сравнении контрольных значений с экспериментальными.
Результаты. Наличие «золотой» пропорции рассматривается для следующих морфометрических признаков почечных канальцев: площадь поперечного сечения канальцев и ядерно-цитоплазматический коэффициент эндотелиальных клеток почечных канальцев. Результаты исследования свидетельствуют о том, что в контрольной группе «золотое сечение» соблюдается для исследуемых морфологических показателей. Соблюдение правила «золотого сечения» подтверждается значением ядерно-цитоплазматического коэффициента в контрольной
* ГУП ТО НИИ Новых медицинских технологий
группе (0,387 и 0,613), а так же соотношением ядерноцитоплазматического коэффициента с площадью поперечного сечения канальцев (соответственно 0,347 и 0,653). Для группы мышей, которая подверглась воздействию ИБМП с длительностью импульса 0,5 с (группа 2), ряд показателей также удовлетворяет закону «золотой пропорции». Это - показатель ядерно-цитоплазматического коэффициента и соотношение между ядерно-цитоплазматическим коэффициентом и площадью поперечного сечения канальцев (0,361 и 0,639).
Морфологические показатели в группе мышей, подвергшихся воздействию ИБМП с длительностью импульса 0,5 с характеризовались развитием в почечных канальцах умеренных, обратимых морфологических изменений, сопровождающихся развитием компенсаторных изменений на клеточном уровне. Полученные соотношения для изучаемых морфологических показателей значительно отличаются от «золотых» чисел 0,618 и
0,382 и составили соответственно для ядерно-
цитоплазматического коэффициента 0,361, а для отношения к площади поперечного сечения канальцев - 0,292.
В группах 3, 4 и 5, характеризующихся развитием тяжелых необратимых патологических изменений в тканях почек, наблюдается максимальное приближение показателей к стандартам «золотого сечения», так в группе 3 соотношение ядерно-цитоплазматического коэффициента и отношение ядерно-цитоплазматического коэффициента к поперечному сечению канальцев почек составляет 0,626 и
0,374, в группе 4 - 0,604 и 0,396, а в группе 5 - 0,629 и 0,371. Наиболее близки к «золотым» числам 0,618 и 0,382 значения, полученные для третьей группы, у которой были зафиксированы наиболее тяжелые патологические изменения почечных канальцев по сравнению с аналогичными изменениями у мышей других экспериментальных групп. «Золотое сечение» здесь проявляется как показатель, отражающий формирование стабильной системы в условиях необратимых морфологических изменений.
Таблица 1
Сравнение соотношений морфометрических показателей почечных канальцев (средние значения)
Гр. 1 Гр. 2 Гр. 3 Гр. 4 Гр. 5
Площадь нормальной цитоплазмы (D) 581,04 563,143 1255,32 1278 799,56
Площадь ядер (B) 366,12 318,343 406,44 414,72 293,76
Площадь полости (A) 108,81 199,029 343,08 423,36 176,94
B/(B+D) 0,387 0,361 0,245 0,245 0,269
A/(A+B) 0,229 0,385 0,458 0,505 0,376
B/(A+B+D) 0,347 0,295 0,203 0,196 0,231
D/(A+B+D) 0,550 0,521 0,626 0,604 0,629
В табл. 2 приводятся данные о проценте лабораторных животных, для которых получено соответствие «золотой пропорции». Таким образом, результаты, представленные в табл. 2 подтверждают данные математической обработки соотношений морфологических показателей в экспериментальных группах. Наибольший процент экспериментальных животных, для которых выполняется правило «золотого сечения», получен при анализе соотношений между различными морфометрическими признаками контрольной группы. Наряду с этим для экспериментальных групп 3, 4 и 5 с тяжёлыми патологическими изменениями почечных канальцев также наблюдается достаточно высокий процент выполнимости правила «золотого сечения» для ряда морфологических показателей, отражающих развитие необратимых патологических изменений.
Таблица 2
Сравнение морфометрических признаков почечных канальцев (процентный состав «золотого сечения»)
Гр. 1 Гр. 2 Гр. 3 Гр. 4 Гр. 5
B/(B+D) 60% 57,1% 10% 20% 33,3%
B/(A+B+D) 75% 33,3% 6,7% 3,3% 13,3%
D/(A+B+D) 60% 42,9% 56,7% 43,3% 51,7%
A/(A+B) 20% 42,9% 36,7% 53,3% 45%
Заключение. Результаты проведённого исследования подтверждают предположение о том, что закон «золотого сечения» соблюдается не только в условиях нормы, но и при формировании тяжелых патологических процессов. На первый взгляд полученные результаты, отражающие максимальное приближение показателей к «золотому сечению» в группе экспериментальных животных с необратимыми патологическими изменениями кажутся противоречивыми, так как не соответствуют тяжести повреждения. Однако, учитывая высокую сбалансированность и стабильность сформиро-
вавшихся тяжелых патологических изменений с крайне низкой активностью вплоть до полного отсутствия компенсаторных реакций, следует рассматривать сформировавшиеся патологии как систему, обладающую высоким уровнем энтропии и минимальной свободной энергией. С этой точки зрения биологическая субстанция максимально стремится к состоянию равновесия в условиях сформировавшегося необратимого патологического процесса и характеризуется минимальной свободной энергией, и, как следствие, высоким уровнем энтропии, соответственно такая равновесная, но патологическая система будет подчиняться правилу «золотого сечения», либо стремиться к нему. Одновременно, стабильность и взаимозависимость патологических изменений находит свое отражение в высокой степени корреляции, но в данном случае коррелируют между собой патологически измененные морфологические и функциональные параметры системы. Напротив, в условиях развивающегося патологического процесса, сопровождающегося высокой активностью реакций компенсации формируется неравновесная система с высоким уровнем свободной энергии и относительно низкой энтропией, по сравнению как со стабильной системой в условиях нормы, так и по сравнению с системой, подверженной необратимым патологическим изменениям.
Литература
1. Васютинский НА. Золотая пропорция / Н.А. Васютин-ский. М.: Наука, 1990. 238 с.
2. Петухов С.В. Биомеханика, бионика и симметрия / С.В. Петухов. М: Наука, 1981. 240 с.
3. Соколов А.А. Математические закономерности электрических колебаний мозга / А. А. Соколов, Я.А.Соколов. М.: Наука, 1976. 97 с.
4. Сороко Э. М. Структурная гармония систем / Э.М. Сороко. Минск: Наука и техника, 1984. 264 с.
5. Суббота А.Г. «Золотое сечение» («Sectio aurea») в медицине. Издание 2-е / А.Г. Суббота. С.-Петербург: фирма «Строй-леспечать», 1996. 168 с.
УДК 510.5:510.24:612.821.3
ОБОБЩЕННАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕЙ АЛГЕБРАИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОНСТРУКТИВНОЙ ЛОГИКИ
В.А. ХРОМУШИН, В.В. МАХАЛКИНА
Ключевые слова: модель конструктивной логики
Алгебраическая модель конструктивной логики как аналитический инструмент позволяет выполнять сложные аналитические расчеты и строить на ее основе экспертные системы [4,5].
Результат вычислений сводится к построению тупиковой дизъюнктивной формы. Результирующие импликанты, объединенные через дизъюнкцию, представляют собой сочетанные переменные с указанием пределов значений и результирующей мощности, по которой судят о степени ее влияния на результат [1-3]. Завершающим этапом аналитической работы является интерпретация результата, часто вызывающая у пользователя трудности. Для облегчения этой работы имеются рекомендации, графические представления результата и алгоритмы [6].
Одним из таких приемов является обобщенная оценка результата, которую необходимо выполнять на первоначальном этапе интерпретации результата. Обобщенная оценка необходима для того, чтобы ответить на следующие вопросы:
1. Какие результирующие импликанты следует считать наиболее значимыми?
2. Как сильно наиболее значимые импликанты выделяются на фоне остальных результирующих импликант?
3. На сколько эффективным следует считать выполненный аналитический расчет по своей пригодности для интерпретации полученной модели или для построения экспертной системы?
Рассмотрим обобщенную оценку на простом примере, в котором факторы XI представлены в не сочетанном виде.
Предлагается обобщенная оценка результата в виде отношения числа результирующих импликант, ранжированных по убыванию мощности, второй части к числу первой части. Для выбранного примера она будет равна 12/5 = 2,4. При этом предлагается оценивать результат как положительный при двукратном их превышении, а импликанты первой части как наиболее
