CC BY
45
В общем анализе крови, проведенном на 3 сутки, у животных группы сравнения и животных обеих опытных групп, были выявлены признаки острого воспаления, количество лейкоцитов было повышено во всех группах до 24-29*109/л, количество палочкоядерных форм превышало 9%, что указывает на ядерный сдвиг лейкоцитарной формулы влево, который был минимальным у животных, получавших комплексный препарат на основе хитозана и наночастиц цинка (9,9%) и максимальным в группе сравнения (19,7%). Данные отражены в таблице 5.
Таблица 5
Динамика изменений содержания лейкоцитов и лейкоцитарной формулы у крыс различных групп
Сутки Серия Лейкоциты П/я нейтр. С/я нейтр. Лимфоциты
Контрольная группа П,7±3,4х109/л 3,3±0,8 25,1±3,7 67,4±6,9
Группа сравнения 29,4±5,2х109/л 19,7±1,7 38,1±2,1 39,1±1,4
3 Суспензия наночастиц цинка 26,3±8,1х109/л 16,3±1,4 42,8±2,6 39,0±3,7
Препарат хитозана с наночастицами цинка 24,1±6,7х109/л яя ± ООО 2 2 9 38,6±3,0 48,1±2,1 р2<0,001 р2<0,05
Контрольная группа 10,2±2,8х109/л 4,1±1,1 23,3±2,8 69,3±5,1
Группа сравнения 34,3±12,3х109/л 13,7±1,6 32,1±1,4 48,5±2,2
5 Суспензия наночастиц цинка 28,4±5,5х109/л 11,1±0,9 38,9±1,6 р2<0,001 45,8±2.2
Препарат хитозана с наночастицами цинка 22.1±6,7х109/л 7,4±0,9 р2<0,001 р2<0,01 29,3±1,5 р2<0,001 59,9±1,5 р2<0,001 р2<0,001
Контрольная группа 11,8±3,1х109/л 3,7±0,9 21,3±2,8 65,4±7,3
Группа сравнения 21,3±2,8х109/л 10,6±1,2 32,0±1,6 53,3±2,6
7 Суспензия наночастиц цинка 15,5±4,3х109/л 6,3±1,7 р2<0,05 30,9±1,4 57,9±1,6
Препарат хитозана с наночастицами цинка 11,8±7,3х109/л 4,4±0,5 р2<0,001 9 1 1 Х'О’О ±0,0,0 Д о о 251р 2 р 67,0±0,8 р2<0,001 р2<0,001
Примечание: р1 - уровень достоверности различий показателей по отношению к группе сравнения; р2 - уровень достоверности различий показателей в двух опытных группах
На 5 сутки наблюдения количество лейкоцитов у животных группы сравнения достоверно увеличилось, что может быть связано с вторичным инфицированием раны и признаками острого бактериального воспаления, это также подтверждается повышенным количеством палочкоядерных форм нейтрофилов (13,7%) и бактериологическими исследованиями ран, при которых у части животных выделен St. aureus в количестве 2х103 КОЕ/мл. На протяжении всего периода наблюдения отмечалась вялая положительная динамика исследуемых показателей, наличие воспалительных проявлений и «левом сдвиге», который сохранялся весь период наблюдения.
У животных, получавших лечение суспензией наночастиц цинка, также наблюдался единичный случай вторичного инфицирования раны. Количество палочкоядерных форм нейтрофилов у животных этой группы оставалось повышенным и составляло 11%. В группе животных, получавших лечение комплексным препаратом на основе наночастиц цинка и хитозана, количество палочкоядерных форм нормализовалось (7,4%) и было достоверно ниже, чем в группе сравнения (р<0,001).
К 7 суткам в группе сравнения количество лейкоцитов оставалось повышенным, количество палочкоядерных форм было несколько выше нормы (10,6%), в обеих опытных группах количество палочкоядерных форм снизилось до нормы, при бактериологическом исследовании посевы роста не дали.
Выводы. Полученные данные экспериментальных исследований с применением планиметрических методов, включающих измерение площади раневой поверхности, подсчета суточного уменьшения площади ран в процессе лечения, вычисление скорости заживления ран, микробиологических методов исследо-
вания раневого процесса, общего анализа крови у животных с полнослойными ранами доказывают высокую ранозаживляющую активность наночастиц цинка в используемых концентрациях в составе различных препаратов - суспензии в изотоническом растворе и в составе комплексного препарата на основе хитозана, превосходящую скорость заживления в группе сравнения. Использование наночастиц цинка в виде суспензии достоверно повышает скорость репаративной регенерации экспериментальной раны по отношению к группе сравнения, но скорость купирования воспалительного процесса и другие показатели регенерации несколько ниже, чем при использовании комплексного препарата на основе хитозана.
Проведенные нами исследования показали, что наночастицы цинка в различных формах можно рекомендовать в качестве средства комплексного лечения ран при местном применении. Полученные данные также расширяют теоретические представления о действии наночастиц металлов на биологические системы организма.
Литература
1. Аттестация и применение наночастиц металлов в качестве биологически активных препаратов / И.П. Арсентьева [и др.] // Нанотехника. Спец. выпуск «Нанотехнологии-медицине».-2007.- № 2 (10).- С. 72-77.
2. Глущенко, H.H. Физико-химические закономерности биологического действия высокодисперсных порошков металлов / H.H. Глущенко, O.A. Богословская, И.П. Ольховская // Химическая физика.- 2002.- Т. 21(4).- С. 79-85.
3. Сергеев, Г.Б. Нанохимия / Г.Б. Сергеев.- Изд-во Московского Университета, 2003.- 305 с.
4. Юданова, Т.Н. Полимерные раневые покрытия с ферментативным и антимикробным действием: Дис. ... д-ра хим. наук: 02.00.06 / Т.Н. Юданова.- М., 2004.- 409 с.
5. Van Sprang, PA. Toxicity identification of metals: development of toxicity identification fingerprints / P.A. Van Sprang, C.R. Janssen // Environmental Toxicology and Chemistry.- 2001 -Vol. 20.- P. 2604-2610
THE REGENERATION OF AN EXPERIMENTAL WOUND UNDER INFLUENCE OF ZINC NANOPARTICLES
I.V.BABUSHKINA, E.V.GLADKOVA, I.A.MAMONOVA, S.V.BELOVA, E.V.KARYAKINA
Saratov Research Institute of Traumatology and Orthopedics
The research objective was a comparative study of influence of zinc nanoparticles on the rate of regeneration of a full-layer skin wound in experimental animals in the form of suspension and in a complex combination with biopolymer chitosan. A full-layer wound was modelled in 40 white male rats. To assess the course of the wound process methods of planimetric and bacteriological analysis of wounds used, complete blood count including estimation of leukocytic formula was carried out on the 3rd, 5th, 7th, 10th and 14th days. Use of suspensions of zinc nanoparticles in isotonic solution of sodium chloride is effective in local treatment of noninfected wounds. The most evident regenerative action is observed in the complex preparation of zinc nanoparticles on the basis of chitosan.
Key words: nanoparticles, zinc, chitosan, a full-layer wound.
УДК 611.8
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПАРАМЕТРОВ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ КОРЕННОГО И ПРИШЛОГО НАСЕЛЕНИЯ ЮГРЫ
В.М.ЕСЬКОВ, Г.В.ГАЗЯ, А.А.СОКОЛОВА, А.Ю.ВАСИЛЬЕВА*
Методами классической статистики и новыми методами расчета хаотической динамики поведения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве были получены данные. Различия между женщинами и мужчинами в параметрах вектора состояния коренного и пришлого населения Югры были также представлены. Было также доказано большое различие в параметрах двух групп людей (в возрасте до 40 лет и после 40).
Ключевые слова: анализ, синтез, вегетативная нервная система, вектор состояния
* Сургутский государственный университет, ул. Первопроходцев, 12, корп.1, г. Сургут
Важнейшую роль в адаптации сердечно-сосудистой системы (ССС) человека к особым условиям проживания на Севере РФ при изменяющихся гипоксических условиях играет вегетативная нервная система (ВНС). Насколько эффективно ВНС будет осуществлять регуляцию ССС, зависит и исход адаптационных реакций всего организма [3], продолжительность жизни и работоспособности человека.
Коренные жители Югры являются неким «эталоном» приспособления к местным геоклиматическим условиям и хорошей модельной популяцией для исследования механизмов эволюционной адаптации [4]. Также группы коренного населения могут быть референтными группами, т.к. кроме адаптационных процессов они заведомо не участвуют в производственных мероприятиях и не подвергаются действию, например, ЭМП. Проживание в экстремальных условиях Севера РФ позволило коренным малочисленным народностям приспособиться к его особым условиям в результате чего у них выработан ряд закрепленных генетически и передаваемых по наследству свойств. Сравнительное изучение этих адаптационных свойств имеет особое значение для физиологии, экологии и биофизики сложных систем.
Известно, что приоритетной задачей многих предприятий нефтегазового комплекса РФ является сохранение здоровья и работоспособности сотрудников. В этой связи сравнительное изучение состояния параметров ССС у коренного и пришлого населения Югры представляет особый научный интерес, что и составило цель настоящего исследования.
Для достижения поставленной цели нами исследовались системные особенности регистрируемых свойств функциональных систем (в частности, кардио-респераторной системы - КРС) организма коренных жителей и работников, находящихся в особых природно-климатических условиях северного региона и одновременно подвергающихся широкому спектру воздействий производственных факторов (за исключением коренного населения - ханты).
Состояние КРС изучалось в настоящей работе в рамках сравнительной оценки физиологических параметров ССС у работников завода по стабилизации газового конденсата ООО «Газпром-переработка» (ЗСК) и представителей народа ханты. Методами системного анализа и синтеза путем определения параметров квазиаттракторов и межаттракторных расстояний для статистических и хаотических центров квазиаттракторов, описывающих поведение вектора состояния организма человека (ВСОЧ) в фазовом пространстве состояний (ФПС), устанавливались возрастные и гендерные различия обследуемых [1,2].
Материалы и методы исследования. Производилось обследование состояния ССС работников ЗСК. Данные регистрировались в весеннее время года на базе городской поликлиники №1 г. Сургута в рамках периодического медицинского осмотра. В целом, обследование проводилось как в условиях поликлиники, так и в условиях выездного мониторирования (население ханты) в местах проживания. В обследуемую группу работников ЗСК вошло 84 человека в возрастном диапазоне от 18 до 69 лет. Обследуемые были разделены на две подгруппы по принципу половой принадлежности по 42 человека каждая (мужчины в возрасте до 40 лет и после 40 лет, женщины до 40 лет и после 40 лет).
Одновременно исследования параметров ССС коренного населения проводились также в весенний период, в рамках регулярных выездных медицинских осмотров, проводимых на базе МУЗ «Русскинская амбулатория», с. п. Русскинские Сургутского района. В группу сравнения вошли также 84 человека взрослого коренного населения ханты в возрасте от 18 до 52 лет. Из всех обследованных было сформировано 2 группы сравнения (по 42 человека каждая) с учетом половых и возрастных особенностей (мужчины ханты в возрасте до 40 лет и после 40 лет, женщины ханты до 40 лет и после 40 лет соответственно).
Использовалась методика пульсоксиметрии, на базе пуль-соксиметра ЭЛОКС-01С3, разработанного и изготовленного ЗАО ИМЦ «Новые приборы», г. Самара. Полученные данные обрабатывались методом классической статистики в рамках параметрических и непараметрических оценок (в частности, использовался критерий Стьюдента с различной доверительной вероятностью) а также использовался метод теории хаоса и синергетики (ТХС), в рамках которого рассчитывались параметры квазиаттракторов и параметры порядка для ВСОЧ [2]. Данный метод с использованием авторской программы [5] позволяет получить матрицу расстояний между хаотическими центрами квазиаттракторов векто-
ра состояния организма (ВСО) работников ЗСК и коренного населения ханты.
Диагностика проводилась по следующим параметрам ВСО х = (хьх2,.. ,Хп)Т: активность симпатического отдела ВНС (SIM - Xj), активность парасимпатического отдела ВНС (PAR - Х2), частота сердечных сокращений (SSS - Х3), стандарт отклонения вегетативной регуляции кровообращения (SDNN - хД индекс напряжения (по Р.М. Баевскому) (IBN - Xj). Указанные параметры вегетативной регуляции сердечной деятельности в рамках многопараметрического анализа позволяют интегративно и с большей точностью идентифицировать адаптационные возможности ВНС всех обследуемых в пятимерном ФПС.
Построение матрицы межаттракторных расстояний производилось с помощью авторской компьютерной программы [5] по указанным параметрам ВСО. Каждая группа обследуемых, находящаяся в определенном состоянии, образует некоторое «облако» (квазиаттрактор) в ФПС, которое имеет геометрический и стохастический центры. Между этими центрами определяются расстояния Zkf, где к и f - номера групп обследуемых, которые формируют матрицу Z межаттракторных расстояний. Каждый квазиаттрактор (КА) имеет свои параметры: объем к-го квазиаттрактора
Vg =
П D ; координаты хаотического (геометрического) центра
k-го квазиаттрактора хк = (хк хк хк )г, где
с v 1c ’ 2с ’'тс '
-к
J.
2
координаты стохастического центра
- У _L к
Z- m , где х* - значение
величины диагностического признака для j-го обследуемого по i-ой координате из кластера к обследуемых групп) и свое положение в ФПС. Все p объемов (k=l,2,..,p) всех КА образуют вектор объемов КА v = (v1 V2 Vp )Г, где p — число кластеров (групп
обследуемых), для которых (объемов КА) рассчитывается матрица расстояний Z = I2kf }, f=1,...,p между центрами хаотических квазиаттракторов (между k-м и f-м квазиаттракторами в ФПС) по
формуле Zkf =J±U - хс )2 . Матрица Z расстояний между стохастическими центрами (статистическими математическими ожиданиями) рассчитывались по формуле zk
Полученные расстояния между центрами k-го и f-го КА или стохастическими центрами (статистическими математическими ожиданиями) количественно представляют степень близости (или, наоборот, удаленности) этих сравниваемых КА в ФПС, что является интегративной мерой оценки состояния вегетативной нервной системы всех групп обследуемых.
Результаты и их обсуждение. Сравнения параметров вегетативной регуляции сердечной деятельности ВСО работников ЗСК и представителей народа ханты методом классической статистики продемонстрировали в ряде случаев достоверные различия (а<0,05) для SIM, PAR, SSS и SDNN, что представлено в табл. 1. Однако, в большинстве случаев эти различия недостоверны.
Внутри каждой из исследуемых групп выявлены возрастные изменения показателей вариабельности сердечного ритма (табл. 1,2). У работников ЗСК мужского пола наблюдаются достоверные различия сразу по двум параметрам ВНС: SIM и PAR (табл. 1). Показатель SIM у мужчин младше 40 лет в 2 раза ниже, чем у мужчин старше 40 лет (4±1,49<9,76±3,56, при а<0,05), обратная ситуация наблюдается с показателем PAR (12,90±2,55 > 8,00±2,68 при а<0,05), это закономерно отражается на показателе SDNN (52,9±10,03 у мужчин до 40 лет > 39,86±8,48 у мужчин после 40 лет) и свидетельствует об определенных различиях в состоянии ССС у представителей младшей возрастной группы. Данный факт также подтверждает различие в возрастных группах параметра IBN, величина которого в младшей возрастной группе почти в 2 раза больше, чем в старшей (9,38±20,31 < 87,10±34,33, при а<0,05). Как и следовало ожидать, прохождение периодического медосмотра вызывает наиболее существенную стресс-реакцию организма у представителей старшей возрастной группы.
Таблица l
Статистические параметры ВНС работников ЗСК в пятимерном фазовом пространстве состояний
№ п/п Показатель SIM PAR SSS SDNN IBN
1 Мужчины ЗСК до 40 лет 4,00±1,49 12,90±2,55 77,19±4,85 52,90±10,03 49,38±20,31
2 Мужчины ЗСК после 40 лет 9,76±3,56 8,00±2,68 77,10±3,97 39,86±8,48 87,10±34,33
3 Женщины ЗСК до 40 лет 6,95±3,41 12,24±2,46 85,10±4,35 47,43±7,63 64,00±22,88
4 Женщины ЗСК после 40 лет 5,62±1,24 8,90±1,79 80,81±3,59 37,29±5,63 73,14±17,95
5 Р1-2 0,01 0,01
6 Р1-3 0,02
7 Р1-4 0,02 0,01
8 Р2-3 0,03 0,01
9 Р2-4 0,04
10 Р3-4 0,04 0,04
Внутри женской группы, состоящей из работников ЗСК, наблюдаются достоверные различия (а<0,05) по PAR и SDNN. (табл. 1). Так, показатель PAR у женщин до 40 лет выше, чем у женщин после 40 лет (12,24±2,46 > 8,90±1,79, а<0,05), как следствие, SDNN (47,43±7,63 у женщин до 40 лет > 37,29±5,63 у женщин после 40 лет, при а<0,05). Так же как и у мужчин, основные показатели ВНС женщин ЗСК с возрастом ухудшаются (в частности, нарастает IBN).
В рамках статистического анализа различие между группами обследуемых пришлого населения (работники ЗСК) и коренного населения отмечено, но не выражено.
Таблица 2
Статистические параметры ВНС представителей народы ханты в пятимерном фазовом пространстве состояний
№ п/п Показатель SIM PAR SSS SDNN IBN
1 Мужчины ханты до 40 лет 2,86±0,77 14,33±2,30 79,33±4,39 54,48±8,65 40,48±12,53
2 Мужчины ханты после 40 лет 6,43±3,26 10,90±2,13 76,43±5,76 42,62±6,76 86,71±61,14
3 Женщины ханты до 40 лет 4,38±1,33 11,24±1,93 81,71±4,72 41,57±6,76 62,90±20,93
4 Женщины ханты после 40 лет 6,19±2,36 9,67±2,09 77,48±5,04 40,19±5,37 67,24±24,84
5 Р1-9 0,05 0,04 0,04
6 Р1-3 0,05 0,03
7 Р1-4 0,01 0,01 0,01
8 Р9-3 0,03 0,01
9 Р9-4
10 Р3-4
Если у работников ЗСК, на фоне возрастных изменений параметров вегетативной регуляции сердечной деятельности, достоверные различия имеются как в женской, так и в мужской группе, то у представителей коренного населения, схожая динамика поведения основных параметров ВНС, наблюдается только в мужской группе по параметрам Xj, Х2 и Х4 (табл. 2).
Показатель SIM у мужчин младше 40 лет в 2 раза ниже, чем у мужчин ханты старше 40 лет (2,86±0,77 < 6,43±3,26). Также необходимо отметить, что у представителей младшей возрастной группы показатель парасимпатического отдела ВНС превалирует над таковым у старшей (14,33±2,30 > 10,90±2,13), отсюда SDNN (54,48±8,65 у мужчин до 40 лет > 42,62±6,76 у мужчин после 40 лет).
Несмотря на то, что при помощи метода классической статистики не удалось выявить достоверных различий (а<0,05) при сравнении параметров ВНС коренного и пришлого населения, установлено, что возрастные изменения параметров вегетативной регуляции сердечной деятельности более ярко выражены у работников ЗСК. Выраженными парасимпатотониками являются представители младших возрастных групп (до 40 лет), о чем свидетельствует большой разброс кардиоинтервалов (SDNN). Данный факт свидетельствует о более стабильном состоянии ССС у представителей младших возрастных групп. Наиболее значимые возрастные изменения в регуляции сердечной деятельности наблюдаются у представителей мужских групп. Причем наиболее скоротечные изменения параметров ВНС наблюдаются у представителей мужского пола коренного населения Югры.
В подтверждение данных выводов свидетельствуют нижеприведенные результаты, полученные с помощью методов теории хаоса и синергетического анализа. В нашей работе ЭВМ
строила параллелепипед с размерностью пространства m=5 (Xj, Х2, Х3, Х4, Х5). Программа по крайним точкам определяет объем параллелепипеда (General V value), и автоматически определяет его геометрический центр. Из множества точек сконцентрированных в определенной области, программа вычисляет центр этого множества точек, так называемый стохастический центр. Расстояние между геометрическим и стохастическим центром (rX), есть мера хаотичности системы, то есть чем больше расстояние (rX), тем больше система отклоняется от состояния равновесия. Объемы параллелепипедов также отличаются: чем больше объем, тем менее стабильна наша система.
Таблица 3
Параметры квазиаттракторов ВСОЧ в фазовом пространстве состояний представителей коренного и пришлого населения
Обследуемая группа General asymmetry value rX General V value vX
Мужчины ЗСК до 40 лет 0,7-102 2,2-108
Мужчины ЗСК после 40 лет 1,0-102 6,5-108
Женщины ЗСК до 40 лет 0,9-102 4,1-108
Женщины ЗСК поле 40 лет 0,7-102 0,4-108
Мужчины ханты до 40 лет 0,6-102 0,4-108
Мужчины ханты после 40 лет 2,6-102 18,1-108
Женщины ханты до 40 лет 0,7-102 1,0-108
Женщины ханты после 40 лет 0,9-102 3,1-108
В результате построения квазиаттракторов ВСОЧ в ФПС было установлено, что наибольшее расстояние между геометрическими и стохастическими центрами (гХ) наблюдается в группах, состоящих из мужчин ЗСК старше 40 лет (1,0* 102 усл. ед.), женщин ЗСК до 40 лет (0,9* 102 усл. ед.), мужчин ханты старше 40 лет (2,6* 102 усл. ед.) и женщин ханты старше 40 лет (0,9* 102) (см. Табл. 3).
Наибольший объем КА (уХ) наблюдается также в группах, состоящих из мужчин ЗСК старше 40 лет (6,5*108 усл. ед.), женщин ЗСК до 40 лет (4.1-108 усл. ед.), мужчин ханты старше 40 лет (18,1*108 усл. ед.) и женщин ханты старше 40 лет (3,1*108 усл. ед.).
Особое внимание следует уделить возрастным изменениям параметров вегетативной регуляции сердечной деятельности возрастных гендерных групп. Установлено, что у мужчин, работающих на ЗСК, с возрастом объем квазиаттрактора ВСО (уХ) увеличивается в 3 раза (2,2*108 усл. ед. у мужчин ЗСК до 40 лет < 6,5*108 усл. ед. у мужчин ЗСК после 40 лет), противоположная ситуация наблюдается у женщин ЗСК, объем квазиатрактора ВСО (уХ) которых с возрастом уменьшается в 10 раз (4,1* 108 усл. ед. у женщин ЗСК до 40 лет > 0,4*108 усл. ед. у женщин ЗСК после 40 лет). Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что состояние нейровегетативной системы женской группы ЗСК в отличие от мужской с возрастом стабилизируются.
При сравнении объемов КА представителей коренного населения выявлены более ярко выраженные возрастные изменения в состоянии нейровегетативной системы у мужчин ханты. Так, объем квазиаттрактора ВСО (уХ) группы, в которую входили мужчины младше 40 лет (0,4*108 усл. ед.) в 45 раз меньше, чем у группы, состоящей из мужчин старше 40 лет (18,1*108 усл. ед.). Менее значительные возрастные изменения в состоянии нейрове-гетативной системы следует отметить у женщин ханты. Группа женщин младше 40 лет имеет объем квазиаттрактора ВСО (уХ) равный 1,0*108 усл. ед. в 3 раза меньше такового у группы женщин старше 40 лет равного 3,1*108 усл. ед.
Приведенные выше результаты статистической обработки позволяют сделать вывод о том, что наиболее значимые возрастные изменения в регуляции сердечной деятельности наблюдаются у представителей мужского коренного населения Югры. При этом более существенное отклонение параметров ФСО наблюдается у мужчин ханты в возрастной группе после 40 лет.
В рамках системного синтеза нами также производился расчет матриц межаттракторных расстояний параметров физиологических функций работников ЗСК и коренного населения ханты. В целом, общий анализ этих результатов позволил сделать следующее заключение.
Заключение. В целом, разрабатываемый метод позволяет получить интегративные количественные результаты и выявить существенные различия в характере проживания мужского и женского населения Югры как пришлого, так и коренного. Это в свою очередь может выработать научно обоснованные стандарты качества жизни мужского и женского населения Югры, а также
получить интегративные оценки различий в качестве жизни коренного и пришлого населения с учетом гендерных различий.
Литература
1. Еськов, В.М. Синергетика в клинической кибернетике: Часть I. Теоретические основы системного синтеза и исследование хаоса в биомедицинских системах / В.М. Еськов, А.А. Хадарцев, О.Е Филатова.- Самара: ООО «Офорт», 2006.- 233 с.
2. Экологические факторы Ханты-Мансийского автономного округа. Часть II. Безопасность жизнедеятельности человека на Севере РФ: / В.М. Еськов [и др.].- Самара: «ОФОРТ», (гриф РАН), 2004.- 177 с.
3. Еськов, В. М. Системный синтез параметров аттракторов состояния вегетативной нервной системы населения Югры / В.М. Еськов, Ю.В. Добрынин, О.А. Синюк, Е.А. Мишина, В. В. Козлова // International Congress «Neuroscience for medicine and Psychology». - Судак, 2006.- С. 92-93.
4. Еськов, В.М. Состояние показателей функциональных систем организма (ФСО) учащихся представителей народов ханты / В.М. Еськов, О.И. Шатрова, В.В. Козлова, С.М. Нагорная, М.А. Филатов // Экологический вестник Югории.- 2005.- Т.Н.-№2.- С. 64-81.
5. Свидетельство №2010613309 Программа для ЭВМ «Идентификация параметров порядка (наиболее значимых диагностических признаков) методом расчета матриц расстояний» / В.М.Еськов, М.Я.Брагинский, Е.В.Майстренко, М.А.Филатов.-М.: РОСПАТЕНТ, 2010.
THE ANALYSIS AND SYNTHESIS OF STATE VECTOR OF NERVOUS VEGETATIVE SYSTEM IN THE NATIVE AND ALIEN YUGRA CITIZENS
V.M.ESKOV, G.V.GAZYA, A.A.SOKOLOVA, A.Y.VASIL’EVA
Surgut State University
The human state vector in phase state was presented by means of classic static and new methods for calculation of chaotic dynamics. The distinguishes between woman and man in state vector parameters for native and alien Yugra citizens were presented. It was proved the greate differenties between two groupes of people (before 40 ages and after 40 ages).
Key words: analysis, synthesis, nervous vegetative system, state vector.
УДК [612.821:007] :534.01
ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ СИСТЕМОКВАНТОВ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Ю.Е. ВАГИН, М.Ю. ВАГИНА*
Математически описана организация системоквантов поведения как нерегулярные волнообразные движения между движущей силой поведения и запланированным результатом. Для характеристики целенаправленного поведения использованы уравнения затухающих и незатухающих колебаний. Волновые процессы каждого системок-ванта поведения связаны с поэтапным достижением запланированного результата поведения.
Ключевые слова: функциональная система, колебательная модель ситемоквантов поведения, мотивация, память, эмоции, движущая сила поведения, результат поведения.
Поведение человека и животных является совокупностью двигательных актов, действий и поступков, изменяющих взаимоотношение организма с окружающей его средой. Теория функциональных систем организма рассматривает поведение как совокупность действий организма определяемых будущим результатом поведения, а не как следствие предыдущих внешних и внутренних раздражений [1].
Континуум поведения складывается из системоквантов поведения, последовательно сменяющих друг друга. Каждый сис-темоквант направлен на удовлетворение ведущей в данный момент потребности организма. В каждый системоквант поведения входят процессы организации поведения субъекта от возникновения внутренней потребности организма до достижения запланированного результата поведения, удовлетворяющего эту потребность. Системокванты поведения представляют собой дис-
кретные отрезки поведения субъекта от начала действий организма по удовлетворению его потребности до достижения потребного результата поведения [6,8].
Системоквант поведения начинается с формирования движущей силы поведения, возникающей в мозге при взаимодействии мотивации, памяти, эмоциональных переживаний и обстановочной информации. Простые формы поведения могут состоять из одного двигательного акта, ведущего к достижению результата поведения. Однако чаще для достижения конечного результата поведения организм осуществляет последовательность двигательных актов с достижением промежуточных результатов поведения.
Информация о промежуточных результатах поведения поступает в мозг для ее оценки. При достижении этапного результата поведения потребность организма частично удовлетворяется. Это сопровождается уменьшением движущей силы поведения. При отсутствии достижения этапного результата поведения потребность организма не удовлетворяется, и движущая сила поведения не изменяется. Внешние события могут вносить изменения в организацию процессов системоквантов поведения.
Результат поведения складывается из промежуточных и конечного результатов. Системоквант поведения завершается полным удовлетворением внутренней потребности. Одновременно происходит позитивная логическая и эмоциональная оценка достигнутого потребного результата поведения. После окончания системокванта поведения немедленно начинается очередной системоквант поведения, направленный на удовлетворение следующей потребности организма.
Показано, что основные процессы системоквантов поведения могут быть описаны с помощью различных математических методов анализа [3,4]. Одним из возможных математических приемов может быть описание закономерностей организации системоквантов поведения с помощью уравнений волновых процессов [2]. Такой способ математического анализа отражает положения концепции сисистемоквантов поведения [6,8]. В каждом системокванте поведения происходят колебания между движущей силой поведения и величиной недостигнутого результата поведения на промежуточных этапах поведения.
Однако в работе [2] были математически описаны отдельные этапы системоквантов поведения. Не было создало единой картины закономерностей организации системоквантов поведения. Поэтому целью нашей работы стало математическое описание волновых процессов системоквантов поведения в виде единой системы уравнений.
Математическая задача сводилась к адекватному описанию волновой структуры организации системокванта поведения. Достижение этапных и конечного результатов поведения можно было описать законами затухающих колебаний. Отсутствие достижения этапных результатов поведения подразумевало описание действий организма уравнениями незатухающих колебаний.
Результаты и их обсуждение. С целью графического изображения волновых процессов системокванта поведения организма вокруг временной оси системы координат необходимо было задаться условием положительных и отрицательных значений основных параметров волнового процесса: движущей силы поведения и запланированного результата поведения.
Для движущей силы поведения были выбраны отрицательные значения. Основанием для этого была негативная эмоциональная оценка индивидуумом внутренней потребности как отклонения какого-либо параметра внутренней среды организма от гомеостатического уровня. Для планируемого результата поведения были выбраны положительные значения. Это было обусловлено позитивной эмоциональной оценкой индивидуумом достигнутого результата поведения, как события, способствующего поддержанию постоянства внутренней среды организма. Можно было полагать, что движущая сила поведения (ОМ) перед началом деятельности организма по достижению потребного для организма результата равна запланированному результату (Ярі) с противоположным знаком: -ОМ=Ярі.
Математическое описание системокванта поведения можно было выполнено с помощью системы уравнений:
* ФГБУ НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН, ул. Моховая 11, стр.4, г. Москва, 125009, e-mail: [email protected]
